KR101486086B1 - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

노광 장치는 기판의 표면과 대향하도록 배치되고, 기판의 표면과의 사이에 액침 공간이 형성되는 제 1 부재와, 기판의 표면에 존재하는 액체를 트랩하는 제 2 부재를 구비하고 있다. 제 2 부재와 기판의 거리는 제 1 부재와 기판의 거리보다 작다.

노광 장치, 액침 공간, 트랩 부재

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

기술분야

본 발명은 기판을 노광하는 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2006년 5월 10일에 출원된 일본 특허출원 2006-131280호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

배경기술

포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치에 있어서, 하기 특허 문헌에 개시되어 있는 바와 같은, 액체를 통해 기판을 노광하는 액침 노광 장치가 안출되어 있다.

특허 문헌 1 : 국제 공개 제99/49504호 팜플렛

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그런데, 노광 장치에 있어서는, 디바이스의 생산성 향상 등을 목적으로 하여, 예를 들어 기판의 이동 속도의 고속화가 요구된다. 기판의 이동 속도를 고속화한 경우, 액체가 기판 상의 소정 공간으로부터 누출될 가능성이 있다. 소정 공간으로부터 누설된 액체가 기판 상에 잔류하면, 기판의 노광 불량, 기판에 형 성되는 패턴의 결함 등을 일으킬 우려가 있다.

본 발명은, 기판 상의 액체의 잔류를 억제할 수 있는 노광 장치, 및 그 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 실시형태에 나타내는 각 도면에 대응한 이하의 구성을 채용하고 있다. 단, 각 요소에 부여한 괄호가 있는 부호는 그 요소의 예시에 지나지 않으며, 각 요소를 한정하는 것이 아니다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치되고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 공간 (LS) 이 형성되는 제 1 부재 (20) 와, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 트랩하는 제 2 부재 (60) 로서, 제 2 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거리 (D2) 가 제 1 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작은 상기 제 2 부재를 구비하는 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 액체의 누출을 억제할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치된 제 1 액체 회수구 (22) 를 갖고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 공간 (LS) 이 형성되는 제 1 부재 (20) 와, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 제 2 액체 회수구 (41) 로서, 제 2 액체 회수구 (41) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 가 제 1 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작은 상기 제 2 액체 회수구와, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 제 2 액체 회수구 (41) 의 외측에 배치되고, 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구 (45) 를 구비하는 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 액체의 누출을 억제할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상기 양태의 노광 장치 (EX) 를 사용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 의하면, 액체의 누출이 억제된 노광 장치를 사용하여 디바이스를 제조할 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 액체의 누출을 억제하여, 노광 처리 및 계측 처리를 양호하게 실행할 수 있다.

도면의 간단한 설명

[도 1] 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

[도 2] 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 나타내는 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

[도 3] 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 나타내는 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

[도 4] 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도이다.

[도 5] 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 하측으로부터 본 사시도 이다.

[도 6] 제 1 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 측단면도이다.

[도 7] 제 1 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 +Y 측에서 본 도면이다.

[도 8a] 액체의 거동의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.

[도 8b] 액체의 거동의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.

[도 8c] 액체의 거동의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.

[도 8d] 액체의 거동의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.

[도 9] 트랩 부재가 액체를 트랩하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.

[도 10] 트랩 부재가 액체를 트랩하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.

[도 11] 제 1 실시형태에 관련된 트랩 부재의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

[도 12] 제 2 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 13] 제 3 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 14] 제 4 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 15] 제 4 실시형태에 관련된 트랩 부재의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

[도 16] 제 5 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 17] 제 6 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 18] 제 7 실시형태에 관련된 트랩 부재의 근방을 나타내는 도면이다.

[도 19] 제 8 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 하측으로부터 본 사시 도이다.

[도 20] 제 8 실시형태에 관련된 노즐 부재의 근방을 나타내는 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

[도 21] 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우 차트도이다.

부호의 설명

3···제어 장치, 20···노즐 부재, 22···제 1 액체 회수구, 27···랜드면, 40···액체 회수 부재, 40B···하면, 41···제 2 액체 회수구, 45···기체 분출구, 50···구동 장치, 51···검출 장치, 60···트랩 부재, 80···제 1 지지 기구, 80'···지지 기구, 81···탄성체, 82···내부 공간, 90···제 2 지지 기구, EA1···제 1 연장 영역, EA2···제 2 연장 영역, EL···노광광, EX···노광 장치, K···광로 공간, LQ···액체, LS···액침 공간, P···기판

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대하여 설명한다. 수평면내에 있어서의 소정 방향을 X 축 방향, 수평면내에 있어서 X 축 방향과 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 방향 및 Y 축 방향의 각각에 직교하는 방향 (즉 연직 방향) 을 Z 축 방향으로 한다. 또한, X 축, Y 축 및 Z 축 주위의 회전 (경사) 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향으로 한다.

<제 1 실시형태>

제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 유지하여 이동 가능한 마스크 스테이지 (1) 와, 기판 (P) 을 유지하여 이동 가능한 기판 스테이지 (2) 와, 마스크 (M) 의 패턴을 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명계 (IL) 와, 노광광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 기판 (P) 상에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치 (3) 를 구비하고 있다. 또한, 여기서 말하는 기판은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재 (포토레지스트) 를 도포한 것을 포함하고, 감광막과는 별도로 보호막 (탑코트막) 등의 각종 막을 도포한 것도 포함한다. 마스크는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다. 마스크는, 유리판 등의 투명판 부재와, 크롬 등의 차광막을 이용하여 투명판 부재 상에 형성된 소정의 패턴을 포함한다. 이 투과형 마스크는, 차광막에 의해 패턴이 형성되는 바이너리 마스크에 한정되지 않고, 예를 들어 하프톤형, 혹은 공간 주파수 변조형 등의 위상 시프트 마스크도 포함한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 마스크로서 투과형 마스크를 이용하지만, 반사형의 마스크를 이용해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점 심도를 실질적으로 넓게 하기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치이다. 노광 장치 (EX) 는, 기판 (P) 의 표면과 대향하도 록 배치되고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 (액침 공간 (LS)) 을 형성하는 노즐 부재 (20) 를 구비하고 있다. 액침 공간 (LS) 은 액체 (LQ) 로 채워진 공간이다. 노즐 부재 (20) 는, 액침 공간 (LS) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 를 공급하는 액체 공급구 (21) (도 1 에는 도시 생략) 와, 액체 (LQ) 를 회수하는 제 1 액체 회수구 (22) (도 1 에는 도시 생략) 를 갖고 있다. 노즐 부재 (20) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측 (광사출측) 의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K), 구체적으로는 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성한다. 도 1 에 있어서는, 기판 (P) 과 그것에 대향하는 투영 광학계 (PL) 및 노즐 부재 (20) 와의 사이에 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있다. 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 은 노광광 (EL) 이 진행하는 광로를 포함하는 공간이다. 본 실시형태에 있어서는, 액체 (LQ) 로서 물 (순수) 을 사용한다.

노광 장치 (EX) 는, 적어도 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 기판 (P) 상에 투영하고 있는 동안, 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 표면 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성한다. 노광 장치 (EX) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록 액침 공간 (LS) 을 형성하고, 그 액체 (LQ) 를 통하여, 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 을 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 상에 조사한다. 이로써, 마스크 (M) 의 패턴의 이미지가 기판 (P) 상에 투영되어, 기판 (P) 이 노광된다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 기판 (P) 의 노광 중에, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부에 액침 영역이 형성된다. 즉, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부의 영역이 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 로 덮이는 국소 액침 방식을 채용하고 있다.

본 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (20) 가, 기판 (P) 의 표면과 대향하고 있는 상태에서 액침 공간 (LS) 을 형성하는 경우에 대하여 주로 설명한다. 또한, 노즐 부재 (20) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 있어서, 노광광 (EL) 이 조사 가능한 위치에 배치된 물체의 표면과의 사이, 즉 투영 광학계 (PL) 의 광 사출면과 대향하는 위치에 배치된 물체의 표면과의 사이에도 액침 공간 (LS) 을 형성 가능하다. 예를 들어, 노즐 부재 (20) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광사출면과 대향하는 위치에 배치된 기판 스테이지 (2) 의 상면과의 사이에도 액침 공간 (LS) 을 형성 가능하다.

본 실시형태에 있어서, 후술하는 바와 같이, 노광 장치 (EX) 는 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 트랩하는 트랩 부재 (60) 를 구비하고 있다. 트랩 부재 (60) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여, 노즐 부재 (20) 의 외측에 형성되어 있다. 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 노즐 부재 (20) 의 외측에는, 노즐 부재 (20) 의 제 1 액체 회수구 (22) (도 1 에서는 도시 생략) 와는 별개의 제 2 액체 회수구 (41) (도 1 에서는 도시 생략) 를 갖는 액체 회수 부재 (40) 가 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 는 액체 회수 부재 (40) 에 지지되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거 리 (D2) 는 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작다.

본 실시형태에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 소정의 주사 방향으로 동기 이동시키면서, 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 기판 (P) 상에 투영하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스테퍼) 이다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 의 주사 방향 (동기 이동 방향) 을 Y 축 방향으로 하고, 마스크 (M) 의 주사 방향 (동기 이동 방향) 도 Y 축 방향으로 한다. 노광 장치 (EX) 에 있어서, 기판 (P) 의 쇼트 영역을 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR) 에 대하여 Y 축 방향으로 이동시킴과 함께, 그 기판 (P) 의 Y 축 방향으로의 이동과 동기 하여, 조명계 (IL) 의 조명 영역 (IA) 에 대하여 마스크 (M) 의 패턴 형성 영역을 Y 축 방향으로 이동시킨다. 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 통해 투영 영역 (AR) 에 노광광 (EL) 이 조사되고, 투영 영역 (AR) 에 형성되는 패턴의 이미지로 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 노광된다.

노광 장치 (EX) 는, 예를 들어 클린룸내의 바닥면 (17) 상에 형성된 제 1 칼럼 (CL1), 및 제 1 칼럼 (CL1) 상에 형성된 제 2 칼럼 (CL2) 을 포함하는 보디 (BD) 를 구비하고 있다. 제 1 칼럼 (CL1) 은, 복수의 제 1 지주 (11) 와, 이들 제 1 지주 (11) 에 방진 (防振) 장치 (9) 를 통해 지지된 경통 정반 (7) 을 구비하고 있다. 제 2 칼럼 (CL2) 은, 경통 정반 (7) 상에 형성된 복수의 제 2 지주 (12) 와, 이들 제 2 지주 (12) 에 방진 장치 (4) 를 통해 지지된 제 1 정반 (6) 을 구비하고 있다. 방진 장치 (4) 및 방진 장치 (9) 의 각각은, 소정의 액추에이터 및 댐퍼 기구를 구비한 액티브 방진 장치를 포함한다.

조명계 (IL) 는, 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역 (IA) 을 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명한다. 조명계 (IL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로서는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광), 혹은 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚), F₂ 레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에 있어서는 ArF 엑시머 레이저광이 사용된다.

마스크 스테이지 (1) 는, 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치 (1D) 의 구동에 의해, 마스크 (M) 를 유지한 상태에서, 제 1 정반 (6) 상에서 X 축, Y 축 및 θZ 방향으로 이동 가능하다. 마스크 스테이지 (1) 는, 에어 베어링 (에어 패드) 에 의해, 제 1 정반 (6) 의 상면 (가이드면) 에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 마스크 스테이지 (1) 는, 기판 (P) 의 노광시에 노광광 (EL) 을 통과시키기 위한 제 1 개구 (1K) 를 갖고 있다. 제 1 정반 (6) 은 노광광 (EL) 을 통과시키기 위한 제 2 개구 (6K) 를 갖고 있다. 조명계 (IL) 로부터 사출되어, 마스크 (M) 의 패턴 형성 영역을 조명한 노광광 (EL) 은, 마스크 스테이지 (1) 의 제 1 개구 (1K), 및 제 1 정반 (6) 의 제 2 개구 (6K) 를 통과한 후, 투영 광학계 (PL) 에 입사한다.

마스크 스테이지 (1) (나아가서는 마스크 (M)) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (13) 에 의해 계측된다. 레이저 간섭계 (13) 는, 마스크 스테이지 (1) 상에 형성된 계측 미러 (14) 를 이용하여 마스크 스테이지 (1) 의 위치 정보를 계측한 다. 제어 장치 (3) 는, 레이저 간섭계 (13) 의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치 (1D) 를 구동시켜, 마스크 스테이지 (1) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 의 위치 제어를 실시한다.

투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 소정의 투영 배율로 기판 (P) 에 투영하는 것으로서, 복수의 광학 소자를 갖고 있으며, 이들 광학 소자는 경통 (5) 에서 유지되어 있다. 경통 (5) 은 플랜지 (5F) 를 갖고 있다. 투영 광학계 (PL) 는 플랜지 (5F) 를 통해 경통 정반 (7) 에 지지되어 있다. 또한, 경통 정반 (7) 과 경통 (5) 사이에 방진 장치를 형성할 수 있다. 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 는, 그 투영 배율이 예를 들어 1/4, 1/5, 1/8 등의 축소계이며, 기판 상의 노광 영역에 패턴의 축소 이미지를 형성한다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 축소계, 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는, 반사 광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 반사 광학 소자와 굴절 광학 소자를 포함하는 반사 굴절계 중 어느 것이어도 된다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 도립상과 정립상 중 어느 것을 형성해도 된다.

기판 스테이지 (2) 는 기판 (P) 을 유지하는 기판 홀더 (2H) 를 갖고 있다. 기판 스테이지 (2) 는, 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하는 기판 스테이지 구동 장치 (2D) 의 구동에 의해, 기판 홀더 (2H) 에 기판 (P) 을 유지한 상태에서, 제 2 정반 (8) 상에서, X 축, Y 축, Z 축, θX, θY 및 θZ 방향의 6 자유도의 방향으로 이동 가능하다. 기판 스테이지 (2) 의 기판 홀더 (2H) 는, 기판 (P) 의 표면과 XY 평면이 거의 평행이 되도록 기판 (P) 을 유지한다. 기판 스테이지 (2) 는, 에어 베어링에 의해 제 2 정반 (8) 의 상면 (가이드면) 에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 제 2 정반 (8) 은, 바닥면 (17) 상에 방진 장치 (10) 를 통해 지지되어 있다. 방진 장치 (10) 는, 소정의 액추에이터 및 댐퍼 기구를 구비한 액티브 방진 장치를 포함한다. 기판 스테이지 (2) (나아가서는 기판 (P)) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (15) 에 의해 계측된다. 레이저 간섭계 (15) 는, 기판 스테이지 (2) 에 형성된 계측 미러 (16) 를 이용하여 기판 스테이지 (2) 의 X 축, Y 축 및 θZ 방향에 관한 위치 정보를 계측한다. 또한, 노광 장치 (EX) 는, 기판 스테이지 (2) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 표면의 면위치 정보 (Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치 정보) 를 검출 가능한 도시 생략된 포커스·레벨링 검출계를 구비하고 있다. 제어 장치 (3) 는, 레이저 간섭계 (15) 의 계측 결과 및 포커스·레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치 (2D) 를 구동시켜, 기판 스테이지 (2) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 위치 제어를 실시한다.

포커스·레벨링 검출계는, 예를 들어 미국 특허 제6,608,681호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 그 복수의 계측점에서 각각 기판 (P) 의 Z 축 방향의 위치 정보를 계측함으로써, 기판 (P) 의 면위치 정보를 검출할 수 있다. 레이저 간섭계 (15) 는 기판 스테이지 (2) 의 Z 축, θX 및 θY 방향의 위치 정보도 계측 가능하게 해도 되고, 그 상세는, 예를 들어 일본 공표특허공보 2001-510577호 (대응 국제공개 제1999/28790호 팜플렛) 에 개시되어 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 스테이지 (2) 상에는 오목부 (2R) 가 형성되어 있고, 기판 홀더 (2H) 는 그 오목부 (2R) 에 배치되어 있다. 오목부 (2R) 이외의 기판 스테이지 (2) 의 상면 (2F) 은, 기판 홀더 (2H) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이 (면일) 가 되는 평탄면으로 되어 있다.

다음으로, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하면서, 노즐 부재 (20), 트랩 부재 (60), 및 액체 회수 부재 (40) 에 대하여 설명한다. 도 2 는, 노즐 부재 (20), 트랩 부재 (60), 및 액체 회수 부재 (40) 의 근방을 나타내는 YZ 평면과 평행한 측단면도, 도 3 은 XZ 평면과 평행한 측단면도, 도 4 는 개략 사시도의 일부 파단도, 도 5 는 하측으로부터 본 사시도이다.

노광 장치 (EX) 는, 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치되고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성하는 노즐 부재 (20) 와, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액적상 및/또는 박막상의 액체 (LQ) 를 트랩하는 트랩 부재 (60) 와, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 노즐 부재 (20) 의 외측에 배치된 액체 회수 부재 (40) 를 구비하고 있다.

노즐 부재 (20) 는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 액침 공간 (LS) 을 형성한다. 구체적으로는, 노즐 부재 (20) 는 투영 광학계 (PL) 의 복수의 광학 소자 중, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가장 가까운 종단 광학 소자 (FL) 의 광사출면 (하면) 과, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 배치된 기판 스테이지 (2) 상의 기판 (P) 의 표면 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 액침 공 간 (LS) 을 형성한다.

도 1, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (EX) 는, 노즐 부재 (20) 를 유지하는 유지 기구 (70) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 유지 기구 (70) 의 적어도 일부는 경통 (5) 에 형성되어 있다. 노즐 부재 (20) 는 그 경통 (5) 에 형성된 유지 기구 (70) 에서 유지된다. 또한, 노광 장치 (EX) 는, 트랩 부재 (60) 을 지지하는 제 1 지지 기구 (80) 와, 액체 회수 부재 (40) 를 지지하는 제 2 지지 기구 (90) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 지지 기구 (80) 는 액체 회수 부재 (40) 에 접속되어 있다. 트랩 부재 (60) 는 제 1 지지 기구 (80) 를 통해 액체 회수 부재 (40) 에 지지되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 제 2 지지 기구 (90) 는 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 접속되어 있다. 액체 회수 부재 (40) 는 제 2 지지 기구 (90) 를 통해 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 지지되어 있다.

유지 기구 (70) 는, 경통 (5) 의 하단에 형성되고, 노즐 부재 (20) 의 상면 (20A) 의 적어도 일부와 접촉하는 유지면 (71) 을 갖고 있다. 유지면 (71) 은 종단 광학 소자 (FL) 를 둘러싸도록 형성되어 있다. 본 실시형태의 노즐 부재 (20) 는 플랜지 (20F) 를 구비하고 있다. 플랜지 (20F) 는 노즐 부재 (20) 의 상부에 형성되어 있다. 유지 기구 (70) 에서 노즐 부재 (20) 를 유지하였을 때에, 유지 기구 (70) 의 유지면 (71) 과 노즐 부재 (20) 의 플랜지 (20F) 의 상면 (20A) 의 소정 영역이 접촉한다.

유지 기구 (70) 는 노즐 부재 (20) 를 흡착하는 흡착 기구 (72) 를 갖고 있 다. 흡착 기구 (72) 는, 유지면 (71) 의 복수의 소정 위치의 각각에 형성된 흡인구 (73) 와, 이들 흡인구 (73) 에 유로를 통해 접속된 도시 생략된 흡인 장치를 구비하고 있다. 흡인구 (73) 와 흡인 장치를 접속하는 유로의 적어도 일부는 경통 (5) 의 내부에 형성되어 있다. 흡인 장치는, 예를 들어 진공 펌프 등의 진공계를 포함한다. 제어 장치 (3) 는, 흡착 기구 (72) 의 흡인 장치를 구동시켜, 흡인구 (73) 로부터 기체를 흡인함으로써, 노즐 부재 (20) 를 유지면 (71) 에 흡착 가능하다. 또한, 제어 장치 (3) 는, 흡인 장치를 포함하는 흡착 기구 (72) 를 제어하여, 흡착 기구 (72) 에 의한 노즐 부재 (20) 의 흡착을 해제함으로써, 노즐 부재 (20) 를 유지면 (71) 으로부터 이격시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 흡착 기구 (72) 를 포함하는 유지 기구 (70) 는 노즐 부재 (20) 를 착탈 가능하게 유지한다. 또한, 유지 기구 (70) 는, 정전기의 힘을 이용한 정전 흡착 기구를 구비하고 있어도 된다. 정전 흡착 기구에 의해서도, 유지 기구 (70) 는 노즐 부재 (20) 를 착탈 가능하게 유지할 수 있다. 또한, 노즐 부재 (20) 는 경통 (5) 혹은 별개의 부재 (예를 들어, 경통 정반 (7)) 에 고정되어 있어도 된다.

유지면 (71) 에 흡착된 노즐 부재 (20) 는, 노광광 (EL) 을 사출하는 종단 광학 소자 (FL) 의 근방에 있어서, 기판 (P) 의 표면 (및/또는 기판 스테이지 (2) 의 상면 (2F)) 과 대향하도록 배치된다. 노즐 부재 (20) 는 환상 부재로서, 기판 (P) (및/또는 기판 스테이지 (2)) 의 상방에 있어서, 종단 광학 소자 (FL) 를 둘러싸도록 배치된다. 본 실시형태에 있어서는, 종단 광학 소자 (FL) 는 노즐 부재 (20) 에 지지된다. 본 실시형태에 있어서, 종단 광학 소자 (FL) 는 플랜지 (FLF) 를 구비하고 있다. 노즐 부재 (20) 는 종단 광학 소자 (FL) 의 플랜지 (FLF) 를 유지한다. 플랜지 (FLF) 는 종단 광학 소자 (FL) 의 상부에 형성되어 있다. 노즐 부재 (20) 는, 그 상면 (20A) 의 소정 영역에서 종단 광학 소자 (FL) 의 플랜지 (FLF) 의 하면을 유지한다. 또한, 종단 광학 소자 (FL) 를 경통 (5) 에서 지지하도록 해도 된다.

투영 광학계 (PL) 의 종단 광학 소자 (FL) 는 경사진 측면 (FS) 을 갖고 있다. 노즐 부재 (20) 는, 종단 광학 소자 (FL) 의 측면 (FS) 과 대향하고, 그 측면 (FS) 을 따르도록 형성된 내측면 (20T) 을 갖고 있다. 종단 광학 소자 (FL) 의 측면 (FS) 과 노즐 부재 (20) 의 내측면 (20T) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 으로부터 외측을 향함에 따라 (종단 광학 소자 (FL) 의 광축으로부터 멀어짐에 따라) 기판 (P) 과의 거리가 커지도록 경사져 있다. 종단 광학 소자 (FL) 의 측면 (FS) 과 노즐 부재 (20) 의 내측면 (20T) 사이에는 제 1 갭 (G1) 이 형성되어 있다.

도 3, 도 4 및 도 5 등에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (20) 는, 액침 공간 (LS) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 를 공급하는 액체 공급구 (21) 와, 액체 (LQ) 를 회수하는 제 1 액체 회수구 (22) 를 갖고 있다. 액체 공급구 (21) 는, 노즐 부재 (20) 의 내부에 형성된 공급 유로 (23) 를 통해 액체 공급 장치 (25) 에 접속되어 있다. 제 1 액체 회수구 (22) 는 노즐 부재 (20) 의 내부에 형성된 제 1 회수 유로 (24) 를 통해 제 1 액체 회수 장치 (26) 에 접속되어 있다. 액체 공 급 장치 (25) 는, 청정하고 온도 조정된 액체 (LQ) 를 송출 가능하다. 또한, 제 1 액체 회수 장치 (26) 는 진공계 등을 포함하고 액체 (LQ) 를 회수 가능하다. 액체 공급 장치 (25) 는, 공급 유로 (23) 및 액체 공급구 (21) 를 통해, 액침 공간 (LS) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 를 공급 가능하다. 제 1 액체 회수 장치 (26) 는, 제 1 액체 회수구 (22) 및 제 1 회수 유로 (24) 를 통해 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 를 회수 가능하다. 액체 공급 장치 (25) 및 제 1 액체 회수 장치 (26) 의 동작은 제어 장치 (3) 에 의해 제어된다.

노즐 부재 (20) 는, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면 (광사출면) 의 일부의 영역과 대향하는 상면 (29) 을 갖는 저판 (28) 을 갖고 있다. 저판 (28) 의 일부는, Z 축 방향에 관하여, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 사이에 배치되어 있다.

또한, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 저판 (28) 의 중앙에는 노광광 (EL) 이 통과하는 개구 (28K) 가 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 개구 (28K) 에 있어서, 노광광 (EL) 의 단면 형상 (투영 영역 (AR) 과 거의 동일 형상) 은 X 축 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상 (슬릿상) 이다. 개구 (28K) 는, 투영 영역 (AR) 에 따라 XY 방향에 있어서 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 대향하는 노즐 부재 (20) 의 하면 (27) 은 평탄하다. 하면 (27) 은 저판 (28) 에 형성되어 있다. 하면 (27) 은 기판 (P) 의 표면 (XY 평면) 과 거의 평행하다. 이하의 설명에 있어서는, 노즐 부재 (20) 의 하면 (27) 을 적절히 랜드면 (27) 이라 칭한다. 랜드면 (27) 은, 투영 광학계 (PL) 의 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 기판 (P) 의 표면 사이에 있어서, 기판 (P) 의 표면과 대향하도록, 또한 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (개구 (28K)) 을 둘러싸도록 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (20) 의 기판 (P) 과의 대향면 중, 랜드면 (27) 이, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 에 가장 가까운 위치에 형성되어 있어, 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지 가능하다. 또한, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이에는 소정의 갭을 갖는 공간이 형성되어 있다.

액체 공급구 (21) 는, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 접속되어 있고, 그 공간에 액체 (LQ) 를 공급 가능하다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 액체 공급구 (21) 는 광로 공간 (K) 에 대하여 X 축 방향 양측의 각각의 소정 위치에 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 노광 장치 (EX) 는 액체 공급구 (21) 에 기체를 공급하는 기체 공급 장치 (30) 를 구비하고 있다. 기체 공급 장치 (30) 는 청정하고 온도 조정된 액체 (LQ) 를 송출 가능하다. 기체 공급 장치 (30) 는, 노광 장치 (EX) 가 수용된 챔버내의 기체와 거의 동일한 기체 (예를 들어, 드라이 에어) 를 공급한다. 기체 공급 장치 (30) 와 액체 공급구 (21) 는 공급 유로 (23) 의 적어도 일부를 통해 접속되어 있다. 노광 장치 (EX) 는, 액체 공급구 (21) 및 공급 유로 (23) 에 대한 액체 공급 장치 (25) 와 기체 공급 장치 (30) 의 접속을 전환하는 밸브 기구 (31) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (3) 는, 밸브 기구 (31) 를 제어하고, 공급 유로 (23) 를 통해 액체 공급구 (21) 와 액체 공급 장치 (25) 를 유체적으로 접속한다. 이로써, 액체 공급 장치 (25) 로부터 액체 (LQ) 를 액체 공급구 (21) 에 공급하고, 그 액체 공급구 (21) 를 통해 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 대하여 액체 (LQ) 를 공급 가능하다. 또한, 제어 장치 (3) 는, 예를 들어 액체 공급 동작의 정지 중 등에서, 소정의 타이밍에 있어서, 밸브 기구 (31) 를 제어하고, 공급 유로 (23) 를 통해 액체 공급구 (21) 와 기체 공급 장치 (30) 를 유체적으로 접속한다. 이로써, 기체 공급 장치 (30) 로부터 기체를 액체 공급구 (21) 에 공급하고, 그 액체 공급구 (21) 를 통해 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 대하여 기체를 공급 가능하다. 예를 들어, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 를 모두 회수하기 위한 회수 동작을 실시한 후, 액체 공급구 (21) 로부터 기체를 분출함으로써, 그 분출한 기체에 의해, 종단 광학 소자 (FL) 의 단면 (광사출면) 에 잔류하고 있는 액체 (LQ) 를 제거하거나, 종단 광학 소자 (FL) 의 단면을 건조시키거나 할 수 있다. 또한, 기체 공급 장치 (30) 대신에 기체 흡인 장치를 설치해도 된다. 이 경우, 액체 공급구 (21) 로부터 기체를 흡인함으로써, 종단 광학 소자 (FL) 의 단면 (광사출면) 에 잔류하고 있는 액체 (LQ) 를 제거 (회수) 하거나, 종단 광학 소자 (FL) 의 단면을 건조시키거나 할 수 있다.

또한, 노즐 부재 (20) 는, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간 및 그 근방의 기체를 외부 공간 (대기 공간을 포함한다) 에 배출 (배기) 하는 배출구 (32) 를 갖고 있다. 배출구 (32) 와 외부 공간은, 노즐 부재 (20) 의 내부에 형성된 배출 유로 (33) 를 통해 접속되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 배출구 (32) 는 액체 공급구 (21) 보다 광축에 가까운 위치에, 또한 액체 공급구 (21) 보다 기판 (P) 에 가까운 위치에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 배출구 (32) 는 광로 공간 (K) 을 향하는 저판 (28) 의 내측면 (28T) 에 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 배출구 (32) 는 광로 공간 (K) 에 대하여 Y 축 방향 양측의 각각의 소정 위치에 형성되어 있다. 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간 및 그 근방의 기체는 배출구 (32) 및 배출 유로 (33) 를 통해 외부 공간으로 배출 가능하다.

제 1 액체 회수구 (22) 는, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 상방에 있어서, 그 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치되어 있다. 노즐 부재 (20) 의 내부에는 공간이 형성되어 있다. 제 1 액체 회수구 (22) 는 그 공간의 하단에 형성되고, 제 1 회수 유로 (24) 의 일부는 그 공간에 의해 형성되어 있다. 제 1 액체 회수구 (22) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (개구 (28K)) 에 대하여 액체 공급구 (21) 및 배출구 (32) 의 외측에 형성되어 있다. 또한, 제 1 액체 회수구 (22) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (개구 (28K)) 에 대하여 랜드면 (27) 의 외측에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 액체 회수구 (22) 는 광로 공간 (K), 랜드면 (27), 액체 공급구 (21) 및 배출구 (32) 를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있다.

제 1 액체 회수구 (22) 에는, 복수의 구멍을 갖는 다공 부재 (34) 가 배치되 어 있다. 다공 부재 (34) 는, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 과 대향하는 하면 (35) 을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 다공 부재 (34) 의 하면 (35) 은 거의 평탄하다. 본 실시형태에 있어서는, 다공 부재 (34) 는 그 하면 (35) 과 XY 평면이 거의 평행이 되도록, 제 1 액체 회수구 (22) 에 배치되어 있다. 또한, 다공 부재 (34) 의 하면 (35) 이 XY 평면에 대하여 경사져 있어도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 다공 부재 (34) 의 하면 (35) 은 기판 (P) 의 표면에 대하여, 랜드면 (27) 보다 이격되어 있다. 또한, 다공 부재 (34) 의 하면 (35) 과 랜드면 (27) 이 거의 면일 (面一) 해도 된다. 또한, 제 1 회수 유로 (24) 의 압력의 최적치 (허용 범위) 는, 예를 들어 실험 또는 시뮬레이션에 의해 미리 구할 수 있다.

이와 같이, 노즐 부재 (20) 의 하면은 랜드면 (27) 과 다공 부재 (34) 의 하면 (35) 을 포함하고, 액침 공간 (LS) 은 종단 광학 소자 (FL) 의 하면 및 노즐 부재 (20) 의 하면과, 기판 (P) 의 표면 사이에 형성되는 액침 공간 (LS) 의 사이에 형성된다.

랜드면 (27) 은 액체 (LQ) 에 대하여 친액성을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 랜드면 (27) 을 형성하는 저판 (28) 은 티탄에 의해 형성되어 있고, 친액성 (친수성) 을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 랜드면 (27) 에 있어서의 액체 (LQ) 의 접촉각은 40˚ 이하이다. 또한, 랜드면 (27) 에 친액성을 높이기 위한 표면 처리를 실시해도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 다공 부재 (34) 는 티탄제의 메시 부재로서, 액체 (LQ) 에 대하여 친액성 (친수성) 을 갖고 있다. 또한, 다공 부재 (34) 에 친액성을 높이기 위한 표면 처리를 실시해도 된다.

또한, 노즐 부재 (20) 의 내측면 (20T) 의 상부의 소정 위치에는, 제 1 갭 (G1) 의 공간의 유체 (기체 및 액체 (LQ) 의 적어도 일방을 포함한다) 를 외부 공간으로 배출 가능한 상단 배출구 (36) 가 형성되어 있다. 상단 배출구 (36) 는, 내측면 (20T) 의 상부에 있어서, 종단 광학 소자 (FL) 를 둘러싸는 복수의 소정 위치의 각각에 형성되어 있다. 상단 배출구 (36) 의 각각은, 노즐 부재 (20) 의 내부에 형성된 배출 유로 (37) 를 통해 외부 공간 (대기 공간을 포함한다) 과 유체적으로 접속되어 있다. 배출 유로 (37) 의 각각은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 제 1 회수 유로 (24) 의 외측에 있어서, 노즐 부재 (20) 의 내부를 Z 축 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 배출 유로 (37) 의 상단은 상단 배출구 (36) 를 통해 제 1 갭 (G1) 의 공간에 유체적으로 접속되고, 배출 유로 (37) 의 하단은 하단 배출구 (38) 를 통해 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 사이의 공간 (외부 공간) 에 유체적으로 접속되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (20) 의 내측면 (20T) 과 종단 광학 소자 (FL) 의 측면 (FS) 의 각각은 발액성을 갖고 있어, 제 1 갭 (G1) 에 들어간 액체 (LQ) 의 표면이 상단 배출구 (36) 근방까지 상승하는 것을 억제하고 있다. 또한, 제 1 갭 (G1) 의 공간과 외부 공간은 배출 유로 (37) 를 통해 유체적으로 접속되어 있고, 제 1 갭 (G1) 의 공간은 배출 유로 (37) 를 통해 대기 개방되어 있다. 이로써, 제 1 갭 (G1) 에 들어간 액체 (LQ) 에서 기인하는 제 1 갭 (G1) 의 공간의 큰 압력 변동을 억제하고 있다.

또한, 액체 (LQ) 의 표면이 상단 배출구 (36) 까지 상승한 경우에는, 배출 유로 (37) 를 통해 하단 배출구 (38) 로부터 액체 (LQ) 를 배출할 수 있다. 하단 배출구 (38) 로부터 배출된 액체 (LQ) 는 제 1 액체 회수구 (22) 및/또는 후술하는 제 2 액체 회수구 (41) 로부터 회수할 수 있다.

도 6 은 트랩 부재 (60) 근방을 나타내는 측단면도, 도 7 은 도 6 의 트랩 부재 (60) 를 +Y 측에서 본 도면이다. 노광 장치 (EX) 는, 기판의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 트랩하는 트랩 부재 (60) 를 구비하고 있다. 트랩 부재 (60) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여, 노즐 부재 (20) 에 형성된 제 1 액체 회수구 (22) 의 외측에 노즐 부재 (20) 로부터 이격되어 형성되어 있다. 트랩 부재 (60) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여, 노즐 부재 (20) 의 외측에 형성된 액체 회수 부재 (40) 에 지지되어 있다. 액체 회수 부재 (40) 는, 제 1 액체 회수구 (22) 와는 별개의 제 2 액체 회수구 (41) 를 구비하고 있다. 제 2 액체 회수구 (41) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 제 1 액체 회수구 (22) 의 외측에 형성되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거리 (D2) 는 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작다.

노광 장치 (EX) 는, 액체 회수 부재 (40) 에 접속되고, 트랩 부재 (60) 를 지지하는 제 1 지지 기구 (80) 와, 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 접속되 고, 액체 회수 부재 (40) 를 지지하는 제 2 지지 기구 (90) 를 구비하고 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 지지 기구 (90) 는 액체 회수 부재 (40) 를 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 대하여 거의 움직이지 않도록 지지한다. 제 2 지지 기구 (90) 는, 유지 기구 (70) 에 유지된 노즐 부재 (20) 로부터 기계적으로 분리되어 액체 회수 부재 (40) 를 지지한다.

제 1 지지 기구 (80) 는, 트랩 부재 (60) 를 기판 (P) 의 표면에 대하여 이동 가능하게 지지한다. 제 1 지지 기구 (80) 는, 유지 기구 (70) 에 유지된 노즐 부재 (20) 로부터 기계적으로 분리되어 트랩 부재 (60) 를 지지한다. 또한, 제 1 지지 기구 (80) 에 지지된 트랩 부재 (60) 와 액체 회수 부재 (40) 는 떨어져 있다. 트랩 부재 (60) 는 +Z 방향 및 -Z 방향으로 이동 가능하다. 또한, 제 1 지지 기구 (80) 에 지지된 트랩 부재 (60) 가 소정 위치보다 -Z 측으로 이동 (낙하) 하지 않도록 하기 위한 스토퍼로서 액체 회수 부재 (40) 를 사용해도 된다. 또한, 제 1 지지 기구 (80) 에서 지지된 트랩 부재 (60) 를 -Z 방향으로 이동하지 않도록 액체 회수 부재 (40) 와 접촉시켜도 된다.

또한, 제 2 지지 기구 (90) 는, 액체 회수 부재 (40) 를 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 대하여 이동 가능하게 지지해도 된다. 예를 들어, 제 2 지지 기구 (90) 가 탄성체를 갖고 있어도 된다. 제 2 지지 기구 (90) 가 탄성체를 가짐으로써, 그 탄성체의 탄성 변형에 의해 액체 회수 부재 (40) 를 요동 가능하게 지지할 수 있다. 또한, 제 2 지지 기구 (90) 가 소정의 액추에이터 및 댐퍼 기구를 구비한 액티브 방진 장치를 구비하고 있어도 된다.

액체 회수 부재 (40) 는, 기판 (P) 의 표면 (기판 스테이지 (2) 의 상면 (2F)) 과 대향하도록 배치된다. 액체 회수 부재 (40) 는, 환상 부재로서, 제 2 지지 기구 (90) 에 지지된 액체 회수 부재 (40) 는 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 의 상방에 있어서 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 배치된다.

트랩 부재 (60) 는, 광로 공간 (K) 에 대하여 노즐 부재 (20) 의 외측에 종단 광학 소자 (FL) 의 광축을 포함하는 면과 교차하도록 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 외측에 있어서 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 복수의 트랩 부재 (60) 가 종단 광학 소자 (FL) 의 광축을 포함하는 면과 교차하도록 병렬되어 있다. 도 5 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, Y 축 방향에 있어서 노즐 부재 (20) 의 양측에는 X 축 방향을 따라 소정의 간격으로 복수의 트랩 부재 (60) 가 배치되고, X 축 방향에 있어서 노즐 부재 (20) 의 양측에는 Y 축 방향을 따라 소정의 간격으로 복수의 트랩 부재 (60) 가 배치되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 복수의 트랩 부재 (60) 가 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 배치되어 있다. 또 본 실시형태에 있어서, 트랩 부재 (60) 는 복수의 판상 (板狀) 부재 (핀상 부재) 이다. 판상 부재인 트랩 부재 (60) 의 일부는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (광축 (AX)) 에 대하여 방사상으로 복수 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에 있어서는, Y 축 방향에 있어서 노즐 부재 (20) 의 양측에는 판상의 트랩 부재 (60) 의 각각이 YZ 평면과 거의 평행이 되도록 배치되어 있다. 또한, X 축 방향에 있어서 노즐 부재 (20) 의 양측에는 판상의 트랩 부재 (60) 의 각각이 XZ 평면과 거의 평행이 되도록 배치되어 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 2 액체 회수구 (41) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 복수 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 복수의 제 2 액체 회수구 (41) 의 각각은 인접하는 트랩 부재 (60) (판상 부재) 의 사이에 배치되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 인접하는 트랩 부재 (60) 의 사이의 공간과 접속하도록 복수의 제 2 액체 회수구 (41) 의 각각이 배치되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 트랩 부재 (60) 는 가요성 부재이다. 본 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 는 합성 수지, 고무 등, 부드럽고 가요성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 또한, 트랩 부재 (60) 의 표면은 친액성 (친수성) 을 갖고 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 트랩 부재 (60) 의 기재로서, PTFE (폴리테트라플로오로에틸렌) 등의 부드러운 불소계 수지 재료를 사용하는 경우에는, 그 기재에 대하여 무전계 도금 처리를 실시함으로써 그 기재의 표면에 친액성을 부여할 수 있다. 물론, PTFE 에 한정되지 않고, 가요성을 갖는 임의의 재료에 의해 트랩 부재 (60) 를 형성 가능하고, 그 트랩 부재 (60) 의 표면에 친액성을 부여하는 표면 처리를 적절히 실시할 수 있다. 또한, 트랩 부재 (60) 의 표면은 반드시 친액성 (친수성) 을 갖지 않아도 된다.

제 1 지지 기구 (80) 에 지지된 트랩 부재 (60) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치되어 있다. 트랩 부재 (60) 는 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회 수되지 못하고, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등을 트랩할 (포집할) 수 있다.

액체 회수 부재 (40) 의 제 2 액체 회수구 (41) 는 트랩 부재 (60) 의 근방에 배치되어 있고, 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 를 회수한다. 본 실시형태에 있어서는, 제 2 액체 회수구 (41) 는 액체 회수 부재 (40) 의 내측면 (40T) 의 하단에 형성되어 있다. 제 2 액체 회수구 (41) 는, 액체 회수 부재 (40) 의 내부에 형성된 제 2 회수 유로 (42) 를 통해, 제 2 액체 회수 장치 (43) 에 접속되어 있다. 제 2 액체 회수 장치 (43) 는 진공계 등을 포함하여, 액체 (LQ) 를 회수 가능하다. 제 2 액체 회수 장치 (43) 는, 제 2 액체 회수구 (41) 및 제 2 회수 유로 (42) 를 통해, 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 를 기체와 함께 회수 가능하다. 제 2 액체 회수 장치 (43) 의 동작은 제어 장치 (3) 에 의해 제어된다.

제 1 지지 기구 (80) 는 탄성체 (81) 를 포함하고, 트랩 부재 (60) 를 기판 (P) 의 표면에 대하여 이동 가능하게 지지한다. 제 1 지지 기구 (80) 는 트랩 부재 (60) 를 Z 방향으로 요동 가능하게 부드럽게 지지한다. 도 6 등에 나타내는 바와 같이, 제 1 지지 기구 (80) 의 탄성체 (81) 는, 기체가 채워지는 내부 공간 (82) 을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 탄성체 (81) 는 벨로우즈상의 부재를 포함한다. 제 1 지지 기구 (80) 는, 직사각형의 환상으로 형성된 제 1 벨로우즈 부재 (81A) 와, 직사각형의 환상으로 형성되어, 제 1 벨로우즈 부재 (81A) 를 둘러싸도록 형성된 제 2 벨로우즈 부재 (81B) 와, 복수의 트랩 부재 (60) 의 상단의 각각과 접속되고, 이들 복수의 트랩 부재 (60) 을 지지하는 지지판 부재 (83) 를 구비하고 있다. 지지판 부재 (83) 의 하면에는 복수의 트랩 부재 (60) 가 접속되고, 지지판 부재 (83) 의 상면에는 제 1, 제 2 벨로우즈 부재 (81A, 81B) 가 접속되어 있다. 제 1, 제 2 벨로우즈 부재 (81A, 81B) 는 지지판 부재 (83) 의 상면과 대향하는 액체 회수 부재 (40) 의 지지면 (44) 과, 지지판 부재 (83) 를 접속하도록 형성되어 있다. 지지면 (44) 및 지지판 부재 (83) 의 각각은 직사각형의 환상으로 형성되어 있다. 지지면 (44) 과, 지지판 부재 (83) 와, 제 1 벨로우즈 부재 (81A) 와, 제 2 벨로우즈 부재 (81B) 로 둘러싸인 내부 공간 (82) 에 기체가 채워진다.

본 실시형태에 있어서는, 제 1 지지 기구 (80) 는 지지판 부재 (83) 에 접속된 복수의 트랩 부재 (60) 를 Z 축, θX 및 θY 방향에 관하여 이동 가능하게 지지한다. 또한, 제 1 지지 기구 (80) 는, 지지판 부재 (83) 에 접속된 복수의 트랩 부재 (60) 를 X 축, Y 축 및 θZ 방향으로는 거의 움직이지 않도록 지지한다.

또한, 도 6 등에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (EX) 는 제 1 지지 기구 (80) 의 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 의 기체의 압력을 조정하는 조정 장치 (88) 를 구비하고 있다. 조정 장치 (88) 는, 내부 공간 (82) 의 기체를 배기 가능한 배기구 (84) 와, 배기구 (84) 에 접속된 배기 유로 (85) 와, 배기 유로 (85) 의 도중에 형성된 밸브 기구 (86) 와, 밸브 기구 (86) 를 통해 배기 유로 (85) 에 접속 가능하게 형성되고, 기체를 흡인 가능한 진공계를 포함하는 흡인 장치 (87) 를 구비하고 있다. 또한, 밸브 기구 (86) 를 제어함으로써, 배기구 (84) 와 외부 공간 (대기 공간을 포함한다) 이 배기 유로 (85) 를 통해 유체적으로 접속 가능하다. 즉, 밸브 기구 (86) 는 배기구 (84) 및 배기 유로 (85) 에 대한 흡인 장치 (87) 와 외부 공간의 접속을 전환 가능하다. 흡인 장치 (87) 및 밸브 기구 (86) 를 포함하는 조정 장치 (88) 의 동작은 제어 장치 (3) 에 의해 제어된다.

제어 장치 (3) 는 조정 장치 (88) 를 제어하고, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 의 기체의 압력을 조정 가능하다. 그 내부 공간 (82) 의 기체의 압력을 조정함으로써, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 를 조정 가능하다. 제어 장치 (3) 는, 조정 장치 (88) 를 이용하여, 트랩 부재 (60) 를 기판 (P) 의 표면에 대하여 근접하는 방향 (-Z 방향) 및 멀어지는 방향 (+Z 방향) 으로 이동 가능하고, 거리 (D2) 를 조정 가능하다. 예를 들어, 제어 장치 (3) 는, 밸브 기구 (86) 를 제어하고, 배기구 (84) 와 흡인 장치 (87) 를 접속하여, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜 내부 공간 (82) 의 기체를 흡인하고, 내부 공간 (82) 을 부압 (負壓) 으로 함으로써, 탄성체 (81) 를 Z 축 방향으로 수축시킬 수 있다. 탄성체 (81) 가 Z 축 방향으로 수축됨으로써, 그 탄성체 (81) 에 지지판 부재 (83) 를 통해 접속되어 있는 트랩 부재 (60) 가 +Z 방향으로 이동하여, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면의 거리를 크게 할 수 있다. 또한, 제어 장치 (3) 가 밸브 기구 (86) 를 제어하고, 배기구 (84) 와 외부 공간 (대기 공간을 포함한다) 을 유체적으로 접속하고, 내부 공간 (82) 을 대기 개방함으로써 (내부 공간 (82) 을 거의 대기압으로 함으로써), 그 탄성체 (81) 에 지지판 부재 (83) 를 통해 접속되어 있는 트랩 부재 (60) 의 Z 축 방향의 위치를 탄성체 (81) 의 탄성력 (탄성 지지력) 에 따른 소정 위치로 설정할 수 있다. 즉, 제어 장치 (3) 는, 밸브 기구 (86) 를 제어하고, 내부 공간 (82) 을 대기 개방함으로써, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면의 거리를 소정치로 설정할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 이 대기 개방되고, 그 상태에 있어서, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작아지도록 설정되어 있다.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (20) 의 외측면 (20S) 과 트랩 부재 (60) 사이에는, 기체가 유통 가능한 제 2 갭 (G2) 을 갖는 공간이 형성되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 이 대기 개방되고, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작아지도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 Z 축 방향의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 Z 축 방향의 거리 (D1) 보다 작아지도록 설정되어 있다. 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 는 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면 사이에서 액체 (LQ) 를 양호하게 유지할 수 있도록, 예를 들어 액체 (LQ) 의 물성 (점성 등), 기판 (P) 의 표면 조건 (액체 (LQ) 의 접 촉각 등), 및 기판 (P) 의 이동 조건 (이동 속도 등) 등에 따라 최적치로 설정된다. 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 Z 축 방향의 거리 (D2) 는 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등을 양호하게 트랩할 수 있도록, 또한 노광 중에 있어서 기판 (P) 이 Z 축, θX, θY 방향으로 이동 (경사) 했을 때에도, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면이 접촉하지 않도록 최적치로 설정되어 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 는 액체 회수 부재 (40) 의 제 2 액체 회수구 (41) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 보다 작다. 또한, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 는 액체 회수 부재 (40) 의 하면 (40B) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 보다 작다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 제 2 액체 회수구 (41) 는 액체 회수 부재 (40) 의 내측면 (40T) 의 하단에 형성되어 있고, 거리 (D3) 와 거리 (D4) 는 거의 동등하다.

본 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 는 예를 들어 약 1㎜ 이다. 또한, 제 2 액체 회수구 (41) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) (D4) 도 약 1㎜ 이다. 또한, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 는 약 0.3㎜ 이다.

이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 의 하단은 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 보다 기판 (P) 의 표면에 가까운 위치에 배치되어 있음과 함 께, 액체 회수 부재 (40) 의 하면 (40B) 보다 기판 (P) 의 표면에 가까운 위치에 배치되어 있다.

또한, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 복수의 트랩 부재 (60) 는 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하는 유체 (기체 및 액체 (LQ) 의 적어도 일방) 의 흐름을 가이드하도록 배치되어 있다. 또한, 트랩 부재 (60) 는 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하여 흐르는 유체의 유속을 높이도록 배치되어 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재인 트랩 부재 (60) 의 각각은 기판 (P) 의 표면을 따라 복수 병렬되어 있다. 인접하는 트랩 부재 (60) 의 사이의 공간에 있어서의 유체의 유속을 높이기 위해서는, 인접하는 트랩 부재 (60) 의 간격을 가능한 한 작게 해 두는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60) 의 두께는 약 0.5㎜ 이며, 트랩 부재 (60) 는 얇은 판상 부재이다. 또한, 트랩 부재 (60) 끼리의 거리는 0.1 ∼ 0.2㎜ 정도로 충분히 좁아, 유체의 유속을 높일 수 있다. 또한, 인접하는 트랩 부재 (60) 의 간격을 작게 함으로써, 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등을 모세관 작용에 의해 인접하는 트랩 부재 (60) 사이로 끌여들일 수 있다. 그 때문에, 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등을 보다 확실하게 트랩할 수 있다.

또한, 도 5 에 있어서, 트랩 부재 (60) 는 간략화를 위하여 수를 줄여 도시되어 있다.

다음으로, 상기 서술한 구성을 갖는 노광 장치 (EX) 를 이용하여 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 기판 (P) 에 노광하는 방법에 대하여 설명한다.

노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 계속 채우기 위하여, 제어 장치 (3) 는 액체 공급 장치 (25) 및 제 1 액체 회수 장치 (26) 의 각각을 구동시킨다. 액체 공급 장치 (25) 로부터 송출된 액체 (LQ) 는 노즐 부재 (20) 의 공급 유로 (23) 를 흐른 후, 액체 공급구 (21) 로부터, 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 공급된다. 종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 액체 (LQ) 가 공급됨으로써, 그 공간에 존재하고 있던 기체는 배출구 (32) 및 개구 (28K) 등을 통해 외부로 배출된다.

종단 광학 소자 (FL) 의 하면과 저판 (28) 의 상면 (29) 사이의 공간에 공급된 액체 (LQ) 는 개구 (28K) 를 통해 랜드면 (27) 과 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 사이의 공간에 유입되어, 광로 공간 (K) 을 채우도록, 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 사이에 액침 (액침 공간 (LS)) 을 형성한다. 이 때, 제어 장치 (3) 는 제 1 액체 회수 장치 (26) 를 이용하여, 단위 시간당 소정량의 액체 (LQ) 를 회수하고 있다. 랜드면 (27) 과 기판 (P) 사이의 공간의 액체 (LQ) 는 노즐 부재 (20) 의 제 1 액체 회수구 (22) 를 통해 제 1 회수 유로 (24) 에 유입되고, 그 제 1 회수 유로 (24) 를 흐른 후, 제 1 액체 회수 장치 (26) 로 회수된다.

이와 같이, 제어 장치 (3) 는 광로 공간 (K) 에 대하여, 단위 시간당 소정량의 액체 (LQ) 를 액체 공급구 (21) 로부터 공급함과 함께 단위 시간당 소정량의 액체 (LQ) 를 제 1 액체 회수구 (22) 로부터 회수함으로써, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 액침 공 간 (LS) 을 형성한다. 그리고, 제어 장치 (3) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 을 상대적으로 이동시키면서 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 투영 광학계 (PL) 및 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 를 통해 기판 (P) 상에 투영한다. 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 Y 축 방향을 주사 방향으로 하는 주사형 노광 장치이다. 따라서, 제어 장치 (3) 는 기판 스테이지 (2) 를 제어하고, 기판 (P) 을 소정 속도로 Y 축 방향으로 이동시키면서, 기판 (P) 의 주사 노광을 실행한다.

이와 같은 주사형 노광 장치에 있어서, 예를 들어 기판 (P) 의 이동 속도 (주사 속도) 의 고속화에 수반하여, 제 1 액체 회수구 (22) 를 통해 액체 (LQ) 를 충분히 회수되지 못하고, 액침 공간 (LS) 을 형성하고 있던 액체 (LQ) 의 일부가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 사이의 공간보다 외측으로 누출될 가능성이 있다. 즉, 광로 공간 (K) 에 대하여 제 1 액체 회수구 (22) 보다 외측으로 액체 (LQ) 의 일부가 누출될 가능성이 있다.

예를 들어, 도 8a 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (20) 의 하면과 기판 (P) 의 표면 사이를 액체 (LQ) 로 채우도록 액침 공간 (LS) 을 형성하고, 그 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 에 대하여 기판 (P) 을 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시켰을 때, 예를 들어 기판 (P) 의 이동 거리 및 이동 속도의 적어도 일방이 커지면, 액체 (LQ) 가 유출될 가능성이 있다. 예를 들어, 도 8a 의 모식도에 나타내는 바와 같은 제 1 상태로부터, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 에 대하여 기판 (P) 을 -Y 방향으로, 비교적 저속으로 짧은 거리 이동시킨 경우에는, 도 8b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 와 노즐 부재 (20) 가 접촉한 채, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 와 그 외측의 기체 공간의 계면 (기액 계면) (LG) 이 이동하는 제 2 상태를 유지할 수 있어, 액체 (LQ) 의 유출은 발생하지 않는다.

한편, 예를 들어 도 8a 의 모식도에 나타내는 바와 같은 제 1 상태로부터, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 에 대하여 기판 (P) 이 -Y 방향으로, 고속 및/또는 긴 거리를 이동한 경우에는, 도 8c 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 이동 중에, 액침 공간 (LS) 의 계면 (LG) 근방에 있어서, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 가 노즐 부재 (20) 의 하면으로부터 이격되고, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 막 (박막) 을 형성할 가능성이 있다. 액체 (LQ) 의 막은, 노즐 부재 (20) 의 하면 ( 제 1 액체 회수구 (22) 의 다공 부재 (34) 의 하면 (35)) 에 대하여 이격되기 때문에, 제 1 액체 회수구 (22) 로부터 박막상의 액체 (LQ) 를 회수할 수 없는 상황이 발생할 가능성이 있다. 즉, 기판 (P) 상에 형성된 액체 (LQ) 의 막은 제 1 액체 회수구 (22) 에 배치된 다공 부재 (34) 에 접촉하지 않기 때문에, 그 박막상의 액체 (LQ) 를 제 1 액체 회수구 (22) 로부터 회수되지 못하고 기판 (P) 상에 잔류할 가능성이 있다. 또한, 도 8d 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 상에 형성된 액체 (LQ) 의 막의 일부가 기판 (P) 상에서 분리되어, 기판 (P) 상에 액적상의 액체 (LQ) 가 잔류하는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다. 기판 (P) 상에 잔류한 액체 (LQ) 는 노광 불량 (패턴 결함) 의 원인이 되어, 노광 장치 (EX) 의 생산성을 저하시키는 원인이 될 가능성도 있다.

그래서, 본 실시형태에 있어서는, 액체 (LQ) 의 잔류 등의 문제의 발생을 억제하기 위하여, 트랩 부재 (60) 를 이용하여, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) (액체 (LQ) 의 막, 액적 등을 포함한다) 를 트랩한다. 즉, 노즐 부재 (20) 의 하면과 접촉할 수 없는, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등을 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩한다.

도 9 는, 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서, 트랩 부재 (60) 가 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 트랩하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다. 제어 장치 (3) 는, 적어도 액침 공간 (LS) 을 형성하고 있는 상태에 있어서, 제 2 액체 회수 장치 (43) 를 구동시켜, 제 2 액체 회수구 (41) 를 사용한 회수 동작 (흡인 동작) 을 실행한다. 또한, 제어 장치 (3) 는, 적어도 액침 공간 (LS) 을 형성하고 있는 상태에 있어서, 제 1 지지 기구 (80) 의 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 을 거의 대기압으로 하고, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 를 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 작게 한다. 제 2 액체 회수 장치 (43) 가 구동하여, 제 2 액체 회수구 (41) 의 회수 동작 (흡인 동작) 이 실행되면, 트랩 부재 (60) 에 의해, 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하는 유체 (기체 및 액체 (LQ) 의 적어도 일방) 의 흐름이 가지런해져, 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하여 흐르는 유체의 유속을 높일 수 있다.

도 9 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 -Y 축 방향으로의 이동에 수반하여, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 막이 형성된다. 제 1 액체 회수구 (22) 에 의해, 그 박막상의 액체 (LQ) 를 다 회수할 수 없는 상황이 발생해도, 기 판 (P) 상에 존재하는 박막상의 액체 (LQ) 는, 광로 공간 (K) 에 대하여 제 1 액체 회수구 (22) 의 외측 (-Z 측) 에 배치되어 있는 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된다. 트랩 부재 (60) 는, 노즐 부재 (20) 보다 기판 (P) 에 가까운 위치에 배치되어 있으므로, 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회수되지 못하고 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) 를 트랩할 수 있다. 즉, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 는 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 작고, 트랩 부재 (60) 는, 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회수되지 못한 액체 (LQ) 의 막과 접촉 가능하다. 트랩 부재 (60) 에 의해 액체 (LQ) 를 트랩함으로써, 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회수되지 못한 액체 (LQ) 가, 기판 (P) 상에 잔류하는 것이 억제된다.

트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 는, 그 트랩 부재 (60) 의 근방에 배치된 제 2 액체 회수구 (41) 에 의해 회수된다. 상기 서술한 바와 같이, 트랩 부재 (60) 는, 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하는 유체 (기체 및 액체 (LQ) 의 적어도 일방) 의 흐름을 가이드하도록 배치되어 있고, 제 2 액체 회수구 (41) 를 향하여 흐르는 유체의 속도를 높이도록 배치되어 있으므로, 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 는 원활하게 재빨리 제 2 액체 회수구 (41) 에 유입되고, 제 2 액체 회수 장치 (43) 에 의해 회수된다. 따라서, 기판 (P) 상 및 트랩 부재 (60) 에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것이 억제된다.

또한, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 상에 형성된 액체 (LQ) 의 막의 일부가 분리되어 액적상이 되고, 제 1 액체 회수구 (22) 로부터 그 액적상의 액 체 (LQ) 를 다 회수되지 못하는 상황이 발생해도, 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) 의 액적은 광로 공간 (K) 에 대하여 제 1 액체 회수구 (22) 의 외측 (-Y 측) 에 배치되어 있는 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된다. 상기 서술한 바와 같이, 트랩 부재 (60) 는 노즐 부재 (20) 보다 기판 (P) 에 가까운 위치에 배치되어 있으므로, 기판 (P) 상에 존재하는 액적상의 액체 (LQ) 도 트랩할 수 있다. 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 는 제 2 액체 회수구 (41) 에 의해 재빨리 원활하게 회수된다.

여기서는, 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 이동시키는 경우를 예로 들어 설명했지만, 스테핑 이동 등, 액침 공간 (LS) 에 대하여 기판 (P) 을 X 축 방향으로 이동시키는 경우도 있다. 또한, 액침 공간 (LS) 에 대하여, 기판 (P) 을 XY 평면내에 있어서 Y 축 방향과 경사지는 방향으로 이동시키는 경우도 있다. 본 실시형태에 있어서는, 복수의 트랩 부재 (60) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 배치되어 있으므로, 기판 (P) 이 어느 방향으로 이동해도, 제 1 액체 회수구 (22) 에서 회수할 수 없는 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩할 수 있다. 그 때문에, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제 2 액체 회수구 (41) 도, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 배치되어 있으므로, 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있고, 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩한 액체 (LQ) 가 기판 (P) 상에 낙하하는 것도 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 노즐 부재 (20) 보다 기판 (P) 의 표면에 가까운 위 치에 트랩 부재 (60) 를 배치하였으므로, 기판 (P) 상에서 박막상의 액체 (LQ), 액적상의 액체 (LQ) 가 존재해도, 그 액체 (LQ) 를 트랩 부재 (60) 에 의해 트랩할 수 있다. 따라서, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것을 방지할 수 있어, 기판 (P) 상에 형성되는 패턴의 결함의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 액체 (LQ) 의 기화에 의해 기판 (P) 상에 액체의 부착 흔적 (소위, 워터 마크) 이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 액체 (LQ) 가 잔류하거나, 누출되거나, 비산되거나 하는 것에서 기인하는 주변 기기 및 주변 부재에 대한 영향을 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 Z 축 방향의 거리 (D2) 는 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 양호하게 트랩할 수 있도록, 또한 노광 중에 있어서, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 대하여 기판 (P) 의 표면 (노광면) 을 원하는 위치 관계로 하기 위하여, 기판 (P) 을 Z 축, θX, θY 방향으로 이동 (경사) 시켰을 때에도, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면이 접촉하지 않도록 최적치로 설정되어 있다. 또한, 기판 (P) 의 이동의 제어 에러 등에서 기인하여, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면이 접촉해도, 트랩 부재 (60) 는 탄성체 (81) 를 포함하는 제 1 지지 기구 (80) 에 의해 요동 가능하게 지지되어 있음과 함께, 가요성을 갖는 부드러운 재료로 형성되어 있으므로, 기판 (P) 및 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 (2) 에 주는 데미지를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 지지 기구 (80) 는 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 의 기체의 압력을 조정함으로써, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 를 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치 (3) 는 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 의 압력을 조정하고, 탄성체 (81) 의 Z 축 방향의 축소량을 조정함으로써, 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 트랩 부재 (60) 의 하단을 원하는 위치 관계로 할 수 있다.

또한, 도 11 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 예를 들어 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있지 않은 상태에 있어서, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 을 부압으로 한다. 이로써, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 커지도록 트랩 부재 (60) 의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 를 축소시킴으로써, 트랩 부재 (60) 의 하단을 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 보다 상방 (+Z 측) 에 배치할 수 있다. 예를 들어, 노광 장치 (EX) 의 초기화 동작시, 노광 장치 (EX) 의 메인터넌스 작업시 등에 있어서, 트랩 부재 (60) 를 노즐 부재 (20) 보다 상방으로 퇴피시키고자 하는 경우, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 을 부압으로 하고, 트랩 부재 (60) 를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 초기화 동작시 혹은 메인터넌스 작업시 등에 있어서, 액추에이터 및 댐퍼 기구를 포함하는 방진 장치 (10) 를 구동시켜, 기판 스테이지 (2) 및 제 2 정반 (8) 을 Z 축 방향으로 이동시키는 경우가 있다. 그러한 경우, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 을 부압으로 하고, 트랩 부재 (60) 를 상승시킴으로써, 기판 스테이지 (2) 와 트랩 부재 (60) 가 접촉하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-92722호, 일본 공개특허공보 평11-260706호, 및 일본 공개특허공보2001-338868호 등에 개시되어 있는 바와 같은, 기판 스테이지 (2) 에 착탈 가능하게 형성되고, 노광광 (EL) 의 조사 상태를 계측 가능한 계측기를 기판 스테이지 (2) 에 장착하는 경우에 있어서, 예를 들어 기판 스테이지 (2) 에 장착된 계측기의 상면이 기판 스테이지 (2) 의 상면 (2F) 보다 +Z 측에 배치되면, 그 계측기와 트랩 부재 (60) 가 접촉할 가능성이 있다. 이와 같이, 기판 (P) 과 두께가 상이한 부재를 기판 (P) 대신에 기판 스테이지 (2) 에 장착하는 경우에도, 흡인 장치 (87) 를 구동시켜, 탄성체 (81) 의 내부 공간 (82) 를 부압으로 하고, 트랩 부재 (60) 를 상승시킴으로써, 그 부재 (계측기 등) 와 트랩 부재 (60) 가 접촉하는 것을 억제할 수 있다.

<제 2 실시형태>

다음으로, 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다.

도 12 는, 제 2 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대 도이다. 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태의 변형예로서, 제 1 지지 기구 (80) 는 탄성체로서 스프링 부재 (코일 스프링 부재) (81') 를 갖고 있다. 제 1 지지 기구 (80) 는 코일 스프링 부재 (81') 를 이용하여, 트랩 부재 (60) 를 요동 가능하게 지지한다. 본 실시형태의 제 1 지지 기구 (80) 는, 상기 서술한 제 1 실시형태와 같은, 내부 공간 (82) 을 갖는 탄성체 (81) 및 조정 장치 (88) 등을 구비하고 있지 않다. 이로써, 제 1 지지 기구 (80) 는 간단한 구성으로 트랩 부재 (60) 를 요동 가능하게 지지할 수 있다.

또한, 도 12 에 나타내는 예에서는, 제 1 지지 기구 (80) 는 코일 스프링 부재 (81') 를 갖고 있지만, 판 스프링 부재 등, 다른 탄성체를 갖고 있어도 된다. 또한, 제 1 지지 기구 (80) 는 벨로우즈 부재 및 스프링 부재 등의 탄성체에 한정되지 않고, 예를 들어 힌지 기구, 고무 등의 가요성을 갖는 가요성 부재 등을 갖고 있어도 된다.

<제 3 실시형태>

다음으로, 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다. 본 실시형태의 특징적인 부분은, 제 1 지지 기구 (80) 가 트랩 부재 (60) 를 이동시키는 구동 장치를 포함하는 점에 있다.

도 13 은, 제 3 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대 도이다. 도 13 에 있어서, 제 1 지지 기구 (80) 는, 트랩 부재 (60) 를 이동시키는 구동 장치 (50) 와, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 위치 관계를 검출하는 검 출 장치 (51) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서도, 제 1 지지 기구 (80) 는 유지 기구 (70) 에 유지된 노즐 부재 (20) 로부터 기계적으로 분리되어 트랩 부재 (60) 를 지지한다.

구동 장치 (50) 는, 예를 들어 로렌츠력으로 구동하는 보이스 코일 모터 및 리니어 모터 등을 포함하고, 트랩 부재 (60) 를 적어도 Z 축, θX 및 θY 방향으로 구동 가능하다. 로렌츠력으로 구동하는 보이스 코일 모터 등은 코일 유닛과 마그넷 유닛을 갖고, 이들 코일 유닛과 마그넷 유닛은 비접촉 상태에서 구동된다. 이로써, 트랩 부재 (60) 를 구동시키는 구동 장치 (50) 에 의한 진동의 발생이 억제되어 있다.

상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 복수의 트랩 부재 (60) 는 지지판 부재 (83) 에 접속되어 있고, 구동 장치 (50) 는 액체 회수 부재 (40) 의 지지면 (44) 과 지지판 부재 (83) 를 접속하도록 형성되어 있다. 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50) 를 구동시킴으로써, 액체 회수 부재 (40) 의 지지면 (44) 에 대하여 지지판 부재 (83) 에 접속된 복수의 트랩 부재 (60) 를 적어도 Z 축, θX 및 θY 방향으로 이동 가능하다.

검출 장치 (51) 는, 액체 회수 부재 (40) 의 지지면 (44) 과 트랩 부재 (60) 를 지지하는 지지판 부재 (83) 의 위치 관계를 검출하는 제 1 검출 장치 (51A) 와, 액체 회수 부재 (40) 의 지지면 (44) 과 기판 스테이지 (2) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 위치 관계를 검출하는 제 2 검출 장치 (51B) 를 구비하고 있다. 제 1 검출 장치 (51A) 는, 예를 들어 지지면 (44) 에 형성된 레이저 간섭계 등을 포함하 고, 지지판 부재 (83) 의 상면에 형성된 반사면을 이용하여, 지지면 (44) 에 대한 지지판 부재 (83) (나아가서는 트랩 부재 (60)) 의 위치를 광학적으로 검출한다. 제 2 검출 장치 (51B) 도 지지면 (44) 에 대한 기판 (P) 의 위치를 광학적으로 검출한다.

제 1 검출 장치 (51A) 는, 지지판 부재 (83) 의 상면의 복수의 소정 위치의 각각에 형성된 반사면의 각각에 검출광을 조사하여, 트랩 부재 (60) 를 지지하는 지지판 부재 (83) 의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 여기서, 지지판 부재 (83) 의 상면 (반사면) 과 트랩 부재 (60) 의 하단의 위치 관계는 설계치 등에 의해 이미 알고 있기 때문에, 제 1 검출 장치 (51A) 는 지지판 부재 (83) 의 상면의 반사면을 이용하여, 트랩 부재 (60) 의 하단의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 또한, 제 2 검출 장치 (51B) 는 기판 (P) 의 표면의 복수의 소정 위치의 각각에 검출광을 조사하여, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 표면의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 제 1, 제 2 검출 장치 (51A, 51B) 를 포함하는 검출 장치 (51) 의 검출 결과는 제어 장치 (3) 에 출력된다. 제어 장치 (3) 는, 검출 장치 (51) 의 검출 결과에 기초하여, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치 관계, 즉 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 를 구할 수 있다. 또한, 검출 장치 (51) 로서는, 레이저 간섭계에 한정되지 않고, 예를 들어 정전 용량 센서, 인코더 등, 다른 구성을 갖는 검출 장치를 사용하는 것도 가능하다.

제어 장치 (3) 는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 동안, 검출 장치 (51) 의 검출 결과에 기초하여, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작은 상태를 유지하면서, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 이 접촉하지 않도록 구동 장치 (50) 를 제어한다. 기판 (P) 의 주사 노광 중 등, 기판 (P) 의 위치 및 자세 (기울기) 가 변화하는 경우에 있어서도, 제어 장치 (3) 는, 검출 장치 (51) 의 검출 결과에 기초하여, 기판 (P) 의 표면과 트랩 부재 (60) 의 하단의 거리 (D2) 를 거의 일정하게 유지하도록, 구동 장치 (50) 를 구동시킨다. 이로써, 기판 (P) 과 트랩 부재 (60) 가 접촉하는 것을 억제하면서, 트랩 부재 (60) 와 액체 (LQ) 를 트랩할 수 있어, 액체 (LQ) 의 누출을 억제할 수 있다.

또한, 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50) 를 구동시켜 트랩 부재 (60) 를 상방으로 퇴피시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50) 를 구동시켜, 트랩 부재 (60) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 가 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 커지도록 트랩 부재 (60) 의 위치를 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 의 표면과 트랩 부재 (60) 의 하단의 거리 (D2) 를 거의 일정하게 유지하도록, 즉 기판 (P) 의 위치 및 자세의 변화에 추종하도록, 구동 장치 (50) 를 이용하여 트랩 부재 (60) 를 이동시키고 있는데, 예를 들어 기판 (P) 의 위치 및 자세의 변화에 의해, 기판 (P) 의 표면과 트랩 부재 (60) 의 하단의 거리 (D2) 가 소정치 이하가 되었을 때에, 트랩 부재 (60) 와 기판 (P) 이 접촉하지 않도록, 구동 장치 (50) 를 이용하여 트랩 부재 (60) 를 이동시키도록 해도 된다.

<제 4 실시형태>

다음으로, 제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 도 14 는, 제 4 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대도이다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 트랩 부재가 형성되어 있지 않다.

도 14 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하도록 배치된 제 1 액체 회수구 (22) 를 갖고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성하는 노즐 부재 (20) 와, 기판 (P) 의 표면에 존재하는 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 제 2 액체 회수구 (141) 를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 제 2 액체 회수구 (141) 의 외측에 배치되고, 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구 (45) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 제 2 액체 회수구 (141) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 는 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작다.

본 실시형태에 있어서는, 제 2 액체 회수구 (141) 는 액체 회수 부재 (140) 에 형성되고, 기체 분출구 (45) 도 액체 회수 부재 (40) 에 형성되어 있다. 제 2 액체 회수구 (141) 는 액체 회수 부재 (140) 의 내측면 (140T) 의 하단에 형성되 어 있다. 기체 분출구 (45) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하는 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 에 형성되어 있다. 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 은 XY 평면과 거의 평행하다. 본 실시형태에 있어서는, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 는 제 2 액체 회수구 (141) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 보다 작다. 또한, 제 2 액체 회수구 (141) 는 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 연속적으로 하나 배치해도 되고, 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 이산적으로 복수 배치해도 된다.

노광 장치 (EX) 는, 액체 회수 부재 (140) 를 기판 (P) 의 표면에 대하여 이동 가능하게 지지하는 지지 기구 (80') 를 구비하고 있다. 지지 기구 (80') 는 탄성체 (81') 를 포함한다. 탄성체 (81') 는 벨로우즈상의 부재를 포함한다. 지지 기구 (80') 는 직사각형의 환상으로 형성된 제 1 벨로우즈 부재 (81G) 와, 직사각형의 환상으로 형성되고, 제 1 벨로우즈 부재 (81G) 를 둘러싸도록 형성된 제 2 벨로우즈 부재 (81H) 와, 직사각형의 환상으로 형성되고, 제 2 벨로우즈 부재 (81H) 를 둘러싸도록 형성된 제 3 벨로우즈 부재 (81C) 와, 직사각형의 환상으로 형성되고, 제 3 벨로우즈 부재 (81C) 를 둘러싸도록 형성된 제 4 벨로우즈 부재 (81D) 와, 직사각형의 환상으로 형성되고, 제 4 벨로우즈 부재 (81D) 를 둘러싸도록 형성된 제 5 벨로우즈 부재 (81E) 와, 직사각형의 환상으로 형성되고, 제 5 벨로우즈 부재 (81E) 를 둘러싸도록 형성된 제 6 벨로우즈 부재 (81F) 를 구비하고 있다. 또한, 지지 기구 (80') 는 제 1 ∼ 제 6 벨로우즈 부재 (81C ∼ 81H) 를 통해 액체 회수 부재 (140) 를 지지하는 지지 구조체 (89) 를 갖고 있다. 지지 구조체 (89) 는 제 1 칼럼 (CL1) 의 경통 정반 (7) 에 접속되어 있다. 지지 구조체 (89) 와 노즐 부재 (20) 는 떨어져 있다.

제 1 ∼ 제 6 벨로우즈 부재 (81C ∼ 81H) 는 액체 회수 부재 (140) 의 상면 (140A) 과, 그 액체 회수 부재 (140) 의 상면 (140A) 과 대향하는 지지 구조체 (89) 의 지지면 (89B) 을 접속하도록 형성되어 있다. 액체 회수 부재 (140) 의 상면 (140A) 및 지지 구조체 (89) 의 지지면 (89B) 의 각각은 직사각형의 환상으로 형성되어 있다. 그리고, 제 1 벨로우즈 부재 (81G) 와 제 2 벨로우즈 부재 (81H) 사이에는 제 1 내부 공간 (82A) 이 형성되고, 제 3 벨로우즈 부재 (81C) 와 제 4 벨로우즈 부재 (81D) 사이에는 제 2 내부 공간 (82B) 이 형성되고, 제 5 벨로우즈 부재 (81E) 와 제 6 벨로우즈 부재 (81F) 사이에는 제 3 내부 공간 (82C) 이 형성되어 있다. 제 1 ∼ 제 6 벨로우즈 부재 (81C ∼ 81H) 및 지지 구조체 (89) 를 포함하는 지지 기구 (80') 는 유지 기구 (70) 에 유지된 노즐 부재 (20) 로부터 기계적으로 분리되어 액체 회수 부재 (140) 를 지지한다.

액체 회수 부재 (140) 의 제 2 액체 회수구 (141) 는, 액체 회수 부재 (140) 의 내부에 형성된 제 2 회수 유로 (142), 제 1 내부 공간 (82A), 및 지지 구조체 (89) 에 형성된 회수 유로 (46) 를 통해 제 2 액체 회수 장치 (43) 에 접속되어 있다. 제 2 액체 회수 장치 (43) 는 제 2 액체 회수구 (141), 제 2 회수 유로 (142), 제 1 내부 공간 (82A), 및 회수 유로 (46) 를 통해 액체 (LQ) 를 회수 가능하다.

액체 회수 부재 (140) 의 기체 분출구 (45) 는 액체 회수 부재 (140) 의 내 부에 형성된 기체 공급 유로 (47), 제 2 내부 공간 (82B), 및 지지 구조체 (89) 에 형성된 기체 공급 유로 (48) 를 통해 기체 공급 장치 (49) 에 접속되어 있다. 기체 공급 장치 (49) 는 청정하고 온도 조정된 기체를 기체 분출구 (45) 에 공급 가능하다. 기체 공급 장치 (49) 는 노광 장치 (EX) 가 수용된 챔버내의 기체와 거의 동일한 기체 (예를 들어, 드라이 에어) 를 공급한다. 기체 공급 장치 (49) 의 동작은 제어 장치 (3) 에 제어된다. 제어 장치 (3) 는 기체 공급 장치 (49) 로부터 기체를 송출하고, 기체 분출구 (45) 로부터 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출한다. 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (40B) 에 형성된 기체 분출구 (45) 로부터 기체를 분출함으로써, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이에 가스 베어링이 형성된다.

또한, 노광 장치 (EX) 는 지지 기구 (80') 의 제 3 내부 공간 (82C) 의 기체의 압력을 조정하는 조정 장치 (88') 를 구비하고 있다. 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 조정 장치 (88') 는 제 3 내부 공간 (82C) 의 기체를 흡인 가능한 배기구 (84') 와, 배기구 (84') 에 접속된 배기 유로 (85') 와, 배기 유로 (85') 의 도중에 형성된 밸브 기구 (86') 와, 밸브 기구 (86') 를 통해 배기 유로 (85') 에 접속 가능하게 형성되고, 기체를 흡인 가능한 진공계를 포함하는 흡인 장치 (87') 를 구비하고 있다. 또한, 밸브 기구 (86') 를 제어함으로써, 배기구 (84') 와 외부 공간 (대기 공간) 을 배기 유로 (85') 를 통해 유체적으로 접속 가능하다. 제어 장치 (3) 는 밸브 기구 (86') 를 구동시켜, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 의 기체의 압력을 조정 가능하다. 그 제 3 내부 공간 (82C) 의 기체의 압력을 조정함으로써, 액체 회수 부재 (140) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 를 조정 가능하다. 또한, 제어 장치 (3) 는 밸브 기구 (86') 를 제어하고, 배기구 (84') 와 외부 공간 (대기 공간) 을 유체적으로 접속하고, 제 3 내부 공간 (82C) 을 대기 개방할 수 있다.

탄성체 (81') 를 포함하는 지지 기구 (80') 는 액체 회수 부재 (140) 를 Z 축, θX 및 θY 방향에 관하여 요동 가능 (이동 가능) 하게 지지한다. 또한, 지지 기구 (80') 는 액체 회수 부재 (140) 를 X 축, Y 축 및 θZ 방향으로는 이동시키지 않도록 지지한다. 지지 기구 (80') 에 의해 요동 가능하게 지지되어 있는 액체 회수 부재 (140) 는 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이에 가스 베어링이 형성됨으로써, 기판 (P) 과 접촉하는 일 없이, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 거리 (D4) 의 갭을 유지하면서, 기판 (P) 의 움직임 (위치 및 자세) 에 추종할 수 있다. 따라서, 기판 (P) 이 Z 축, θX 및 θY 방향으로 이동했을 경우에도, 액체 회수 부재 (140) 는 그 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 기판 (P) 의 표면에 대하여 비접촉 지지된 액체 회수 부재 (140) 는 액체 회수 부재 (140) 를 요동 가능하게 지지하는 지지 기구 (80') 의 작용 (탄성체 (81') 의 탄성 작용) 과, 가스 베어링의 작용 (액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이에 형성된 기체의 층의 작용) 에 의해, 기판 (P) 이 Z 축, θX 및 θY 방향으로 이동했을 경우에도, 기판 (P) 과 액체 회수 부재 (140) 의 접촉을 억제하면서 미소한 거리 (D4) 의 갭을 유지할 수 있다.

또한, 지지 기구 (80') 는 노즐 부재 (20) 와 액체 회수 부재 (140) 를 격리시킨 상태에서 지지하고 있다. 그 때문에, 지지 기구 (80') 에 지지되어 있는 액체 회수 부재 (140) 가 요동해도, 노즐 부재 (20) 와 액체 회수 부재 (140) 는 충돌하지 않는다.

본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 액체 회수 부재 (140) 에 형성된 제 2 액체 회수구 (141) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 작다. 그 때문에, 노즐 부재 (20) 의 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회수되지 못하고 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) (액체 (LQ) 의 막, 액적을 포함한다) 를 제 2 액체 회수구 (141) 에서 원활하게 회수할 수 있다.

또한, 기체 분출구 (45) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하는 위치에 형성되어 있고, 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출한다. 기체 분출구 (45) 로부터 분출된 기체에 의해, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이에는 높은 압력을 갖는 기체의 층 (막) 이 형성된다. 그 때문에, 그 높은 압력을 갖는 기체의 층에 의해 액체 (LQ) 의 유출을 방지할 수 있다. 또한, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 거리 (D4) 는 미소하다. 그 때문에, 비록 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 박막, 액적 등이 형성되어도, 그 액체 (LQ) 가 광로 공간 (K) 에 대하여 액체 회수 부재 (40) 보다 외측으로 누출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 기체 분출구 (45) 로부터 분출된 기체의 일부는, 기판 (P) 에 분무된 후, 기판 (P) 의 표면을 따르도록, 광로 공간 (K) 을 향하는 기류를 생성한다. 광로 공간 (K) 을 향하는 기류가 생성됨으로써, 그 기체의 힘에 의해, 기판 (P) 상에 형성되어 있는 액체 (LQ) 의 박막 및/또는 액적을 제 2 액체 회수구 (141) 에 접근시킬 수 있어, 기판 (P) 상에 형성되어 있는 박막상 및/또는 액적상의 액체 (LQ) 를 보다 원활하게 회수할 수 있다. 이와 같이, 기판 (P) 의 표면에 가까운 위치에 형성된 제 2 액체 회수구 (141) 와 기체 분출구 (45) 로부터 분출된 기체에 의해, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 상에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 15 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는 흡인 장치 (87') 를 이용하여, 지지 기구 (80') 의 제 3 내부 공간 (82C) 의 압력을 조정함으로써 액체 회수 부재 (140) 의 위치를 조정할 수 있다. 흡인 장치 (87') 를 구동시켜, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 의 압력을 조정하고, 탄성체 (81') 의 Z 축 방향의 축소량을 조정함으로써, 액체 회수 부재 (140) 의 Z 방향의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 예를 들어 노광 장치 (EX) 의 초기화 동작시, 노광 장치 (EX) 의 메인터넌스 작업시 등에 있어서, 액체 회수 부재 (140) 의 하면을 노즐 부재 (20) 의 하면보다 상방으로 퇴피시키고자 하는 경우, 흡인 장치 (87') 를 구동시켜, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 을 부압으로 함으로써, 기판 (P) 의 표면과 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 의 거리 (D4) 가 기판 (P) 의 표면과 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 보다 커지도록 액체 회수 부재 (140) 의 위치를 조정할 수 있다.

또한, 예를 들어 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 대향하는 위치에 기판 (P) 이 없는 상태라도, 제어 장치 (3) 는 흡인 장치 (87') 를 이용하여, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 을 부압으로 한다. 이로써, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 이 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 보다 상방에 배치되도록, 액체 회수 부재 (140) 의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 기판 (P) 의 액침 노광이 종료된 후, 기판 스테이지 (2) 상의 기판 (P) 을 언로드하기 위하여, 기판 (P) 을 유지한 기판 스테이지 (2) 를 기판 교환 위치로 이동시킨 경우, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과의 사이에 가스 베어링을 형성하기 위한 기판 (P) (혹은 기판 스테이지 (2) 등의 물체) 이 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 대향하지 않는 위치로 이동될 가능성이 있다. 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 대향하는 위치에 기판 (P) 이 없으면 액체 회수 부재 (140) 가 하강하여 (늘어뜨려져), 주변 기기 및 주변 부재와 충돌하는 문제가 생길 가능성이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 제어 장치 (3) 는 흡인 장치 (87') 를 이용하여, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 을 부압으로 함으로써, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 의 Z 축 방향의 위치를 조정할 수 있다. 그 때문에, 액체 회수 부재 (140) 가 기판 (P) 등의 물체와 대향하고 있지 않은 상태라도, 액체 회수 부재 (140) 가 하강하는 (늘어뜨려지는) 것을 억제할 수 있다. 물론, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 과 대향하는 위치에 기판 (P) 이 있는 상태라도, 흡인 장치 (87') 를 이용하여, 탄성체 (81') 의 제 3 내부 공간 (82C) 을 조정함으로써, 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 의 Z 축 방향에 관한 위치를 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 기체 분출구 (45) 는 액체 회수 부재 (140) 를 둘러싸도록 연속적으로 형성되어 있을 필요는 없고, 액체 회수 부재 (140) 를 둘러싸도록 이산적으로 배치되어 있어도 된다.

<제 5 실시형태>

다음으로, 제 5 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 주요 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다. 제 5 실시형태는, 상기 서술한 제 4 실시형태의 변형예로서, 제 5 실시형태의 특징적인 부분은, 액체 회수 부재 (140) 의 제 2 액체 회수구 (141) 의 근방에 트랩 부재 (160) 를 배치한 점에 있다.

도 16 은, 제 5 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대도이다. 도 16 에 있어서, 트랩 부재 (160) 는 액체 회수 부재 (140) 에 지지되어 있다. 트랩 부재 (60) 를 지지하는 액체 회수 부재 (140) 는, 상기 서술한 제 4 실시형태와 마찬가지로, 기판 (P) 상에 존재하는 액체 (LQ) 를 회수하는 제 2 액체 회수구 (141) 와, 기판 (P) 의 표면과 대향하는 하면 (140B) 에 형성된 기체 분출구 (45) 를 갖고 있다. 트랩 부재 (160) 의 하단과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D2) 는 제 2 액체 회수구 (141) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 보다 작다. 트랩 부재 (160) 는 제 2 액체 회수구 (141) 의 근방에 배치되어 있고, 트랩 부재 (160) 에 의해 트랩된 액체 (LQ) 는 제 2 액체 회수구 (141) 에서 회수된다.

기체 분출구 (45) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여, 제 2 액체 회수구 (141) 및 그 근방에 배치된 트랩 부재 (160) 의 외측에 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서도, 기체 분출구 (45) 는 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출한다. 또한, 기체 분출구 (45) 로부터 기체를 분출함으로써, 기판 (P) 의 표면과 트랩 부재 (160) 를 지지하는 액체 회수 부재 (140) 의 하면 (140B) 사이에 가스 베어링이 형성된다.

이상 설명한 바와 같이, 제 2 액체 회수구 (141) 와 기체 분출구 (45) 를 구비한 액체 회수 부재 (140) 에서 트랩 부재 (160) 를 지지할 수 있어, 한층 더 액체 (LQ) 의 누출을 억제할 수 있다.

또한, 기체 분출구 (45) 로부터 분출된 기체에 의해, 기판 (P) 상의 박막상 및/또는 액적상의 액체 (LQ) 를 트랩 부재 (160) 에 접근시켜, 그 액체 (LQ) 를 트랩 부재 (160) 에 접촉시킬 수 있다. 이로써, 트랩 부재 (160) 는 액체 (LQ) 를 양호하게 트랩할 수 있다.

<제 6 실시형태>

다음으로, 제 6 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 주요 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다. 제 6 실시형태는, 상기 서술한 제 1 실시형태의 변형예로서, 제 6 실시형태의 특징적인 부분은 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구가 제 2 액체 회수구 (41) 가 형성된 액체 회수 부재 (40) 와는 별개의 부재에 형성되어 있는 점에 있다.

도 17 은, 제 6 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대 도이다. 도 17 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 제 2 액체 회수구 (41) 를 갖는 액체 회수 부재 (40) 와, 액체 회수 부재 (40) 에 제 1 지지 기구 (80) 를 통해 지지된 트랩 부재 (60) 를 갖고 있다. 본 실시형태의 액체 회수 부재 (40), 제 1 지지 기구 (80) 및 트랩 부재 (60) 등은 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일하다.

노광 장치 (EX) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 트랩 부재 (60) 의 외측에 형성되고, 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구 (45') 를 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기체 분출구 (45') 는 액체 회수 부재 (40) 와는 별개의 기체용 노즐 부재 (52) 에 형성되어 있다. 노즐 부재 (52) 의 기체 분출구 (45') 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 트랩 부재 (60) 및 제 2 액체 회수구 (41) 의 외측에 형성되어 있다. 노즐 부재 (52) 는 환상 부재로서, 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 의 상방에 있어서, 액체 회수 부재 (40) 를 둘러싸도록 형성되어 있다.

노즐 부재 (52) 는 기판 (P) 의 표면에 대하여 경사진 돌기부를 갖고 있으며, 기체 분출구 (45') 는 그 돌기부의 거의 선단 (先端) 에 형성되어 있다. 노즐 부재 (52) 의 돌기부는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 으로부터 외측을 향함에 따라 기판 (P) 과의 거리가 커지도록 경사져 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기체 분출구 (45') 는 광로 공간 (K) 및 제 2 액체 회수구 (41) 를 둘러싸도록 환상으로 형성되고, 소정의 슬릿 폭을 갖는 슬릿상으로 형성되어 있다. 기체 분출구 (45') 는 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 상방에 있어서, 그 기 판 (P) 의 표면과 대향하는 위치에 형성되어 있다. 기체 분출구 (45') 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D5) 는 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 와 거의 동일, 또는 거리 (D1) 보다 작다.

또한, 기체 분출구 (45') 는 제 2 액체 회수 부재 (40) 를 둘러싸도록 연속적으로 형성되어 있을 필요는 없고, 제 2 액체 회수 부재 (40) 를 둘러싸도록 이산적으로 배치되어 있어도 된다.

기체 분출구 (45') 에는 기체 공급 장치 (49') 로부터 기체가 공급된다. 기체 분출구 (45') 는 광로 공간 (K) 을 향하여 기판 (P) 에 대하여 경사 방향으로 기체를 분출한다. 기체 분출구 (45') 로부터 분출된 기체의 일부는 기판 (P) 에 분무된 후, 기판 (P) 의 표면을 따르도록, 광로 공간 (K) 을 향하는 기류를 생성한다. 광로 공간 (K) 을 향하는 기류가 생성됨으로써, 그 기체의 힘에 의해 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 의 박막 및/또는 액적을 트랩 부재 (60) 에 접근시켜, 그 액체 (LQ) 를 트랩 부재 (60) 에 접촉시킬 수 있다. 이로써, 트랩 부재 (60) 는 액체 (LQ) 를 양호하게 트랩할 수 있다. 또한, 액체 회수 부재 (40) 와는 별개의 노즐 부재 (52) 에 기체 분출구 (45') 를 형성함으로써, 예를 들어 노즐 부재 (52) 를 이동 가능한 구동 장치를 형성함으로써, 그 구동 장치를 이용하여, 노즐 부재 (52) 의 기체 분출구 (45') 와, 광로 공간 (K), 노즐 부재 (20), 트랩 부재 (60), 및 액체 회수 부재 (40) 의 적어도 하나와의 위치 관계를 조정할 수 있다.

<제 7 실시형태>

다음으로, 제 7 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 주요 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다.

도 18 은, 제 7 실시형태에 관련된 노광 장치 (EX) 의 일부를 나타내는 확대도이다. 도 18 에 있어서, 지지 기구 (280') 는 액체 회수 부재 (240) 를 이동시키는 구동 장치 (50') 와, 액체 회수 부재 (240) 와 기판 (P) 의 위치 관계를 검출하는 검출 장치 (51') 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서도, 지지 기구 (280') 는 유지 기구 (70) 에 유지된 노즐 부재 (20) 로부터 기계적으로 분리되어 액체 회수 부재 (240) 를 지지한다.

구동 장치 (50') 는, 예를 들어 로렌츠력으로 구동하는 보이스 코일 모터 및 리니어 모터 등을 포함하고, 액체 회수 부재 (240) 를 적어도 Z 축, θX 및 θY 방향으로 구동 가능하다.

구동 장치 (50') 는 지지 구조체 (289) 의 지지면 (289B) 과 액체 회수 부재 (240) 의 상면 (240A) 을 접속하도록 형성되어 있다. 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50') 를 구동시킴으로써, 지지 구조체 (289) 의 지지면 (289B) 에 대하여 액체 회수 부재 (240) 를 적어도 Z 축, θX 및 θY 방향으로 이동 가능하다.

검출 장치 (51') 는, 지지 구조체 (289) 의 지지면 (289B) 과 액체 회수 부재 (240) 의 위치 관계를 검출하는 제 1 검출 장치 (51A') 와, 지지 구조체 (289) 의 지지면 (289B) 과 기판 스테이지 (2) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 위치 관계를 검출하는 제 2 검출 장치 (51B') 를 구비하고 있다. 제 1 검출 장치 (51A') 는, 예를 들어 지지면 (289B) 에 형성된 레이저 간섭계 등을 포함하고, 액체 회수 부재 (240) 의 상면 (240A) 에 형성된 반사면을 이용하여, 지지면 (289B) 에 대한 액체 회수 부재 (240) 의 위치를 광학적으로 검출한다. 제 2 검출 장치 (51B') 도 지지면 (289B) 에 대한 기판 (P) 의 위치를 광학적으로 검출한다.

제 1 검출 장치 (51A') 는, 액체 회수 부재 (240) 의 상면 (240A) 의 복수의 소정 위치의 각각에 형성된 반사면의 각각에 검출광을 조사하여, 액체 회수 부재 (240) 의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 여기서, 액체 회수 부재 (240) 의 상면 (반사면) (240A) 과 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 의 위치 관계는, 설계치 등에 의해 이미 알고 있기 때문에, 제 1 검출 장치 (51A') 는 액체 회수 부재 (240) 의 상면 (240A) 의 반사면을 이용하여, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 또한, 제 2 검출 장치 (51B') 는, 기판 (P) 의 표면의 복수의 소정 위치의 각각에 검출광을 조사하여, 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 표면의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치를 검출 가능하다. 제 1, 제 2 검출 장치 (51A', 51B') 를 포함하는 검출 장치 (51') 의 검출 결과는 제어 장치 (3) 로 출력된다. 제어 장치 (3) 는, 검출 장치 (51') 의 검출 결과에 기초하여, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 과 기판 (P) 의 표면의 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치 관계, 즉 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 를 구할 수 있다. 또한, 검출 장치 (51') 로서는, 레이저 간섭계에 한정되지 않고, 예를 들어 정전 용량 센서, 인코더 등, 다른 구성을 갖는 검출 장치를 사용하는 것도 가능하다.

본 실시형태에 있어서도, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태에 있어서는, 제 2 액체 회수구 (241) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작아지도록 설정된다.

제어 장치 (3) 는, 검출 장치 (51') 의 검출 결과에 기초하여, 제 2 액체 회수구 (241) 와 기판 (P) 의 거리 (D3) 가 노즐 부재 (20) 와 기판 (P) 의 거리 (D1) 보다 작은 상태를 유지하면서, 액체 회수 부재 (240) 와 기판 (P) 이 접촉하지 않도록 구동 장치 (50') 를 제어한다. 기판 (P) 의 주사 노광 중 등에서, 기판 (P) 의 위치 및 자세 (경사) 가 변화하는 경우에 있어서도, 제어 장치 (3) 는 검출 장치 (51') 의 검출 결과에 기초하여, 기판 (P) 의 표면과 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 의 거리 (D4) 를 거의 일정하게 유지하도록 구동 장치 (50') 를 구동시킨다. 이로써, 기판 (P) 과 액체 회수 부재 (240) 가 접촉하는 것을 억제하면서, 제 1 액체 회수구 (22) 에서 다 회수되지 못하고 기판 (P) 상에 존재하는 박막상 및/또는 액적상의 액체 (LQ) 를 액체 회수 부재 (240) 에 형성된 제 2 액체 회수구 (241) 에서 회수할 수 있어, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것이 방지된다. 또한, 제 2 액체 회수구 (241) 는 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 연속적으로 하나 배치해도 되고, 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 이산적으로 복수 배치해도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서도, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 에는, 기판 (P) 을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구 (245) 가 형성되어 있다. 기 체 분출구 (245) 로부터 분출된 기체에 의해, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 과 기판 (P) 의 표면 사이에는 높은 압력을 갖는 기체의 층 (막) 이 형성된다. 그 때문에, 그 높은 압력을 갖는 기체의 층에 의해 액체 (LQ) 의 유출을 억제할 수 있다.

또한, 기체 분출구 (45) 로부터 분출된 기체의 일부는, 기판 (P) 에 분무된 후, 기판 (P) 의 표면을 따르도록, 광로 공간 (K) 을 향하는 기류를 생성한다. 광로 공간 (K) 을 향하는 기류가 생성됨으로써, 그 기체의 힘에 의해, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 제 2 액체 회수구 (241) 에 접근시킬 수 있어, 제 1 액체 회수구 (22) 의 외측으로 누출된 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 도 보다 확실하게 회수할 수 있다.

또한, 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50') 를 구동시켜, 액체 회수 부재 (240) 를 상방으로 퇴피시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 장치 (3) 는 구동 장치 (50') 를 구동시켜, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 가 노즐 부재 (20) 의 랜드면 (27) 과 기판 (P) 의 표면의 거리 (D1) 보다 커지도록 액체 회수 부재 (240) 의 위치를 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 액체 회수 부재 (240) 와 기판 (P) 의 표면사이에는 반드시 가스 베어링이 형성되지 않아도 된다. 제어 장치 (3) 는, 검출 장치 (51') 의 검출 결과에 기초하여, 구동 장치 (50') 를 구동시킴으로써, 액체 회수 부재 (240) 와 기판 (P) 이 접촉하지 않도록, 미소한 거리 (D4) 를 유지하여, 제 2 액체 회수구 (241) 를 기판 (P) 의 표면에 접근시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 기체 분출구 (245) 가 생략되어 있어도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 의 표면과 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (70B) 의 거리 (D4) 가 거의 일정하게 유지되도록, 즉 기판 (P) 의 위치 및 자세의 변화에 추종하도록, 구동 장치 (50') 를 이용하여 액체 회수 부재 (240) 를 이동시키고 있다. 그러나, 예를 들어 기판 (P) 의 위치 및 자세의 변화에 의해, 기판 (P) 의 표면과 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 의 거리 (D4) 가 소정치 이하가 되었을 때에, 액체 회수 부재 (240) 와 기판 (P) 이 접촉하지 않도록, 구동 장치 (50') 를 이용하여 액체 회수 부재 (240) 를 이동시키도록 해도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 액체 회수 부재 (240) 의 하면 (240B) 에 제 2 액체 회수구 (241) 를 형성하도록 해도 된다. 액체 회수 부재 (240) (의 하면 (240B)) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D4) 가 제 2 액체 회수구 (241) 와 기판 (P) 의 표면의 거리 (D3) 가 되어, 기판 (P) 상의 박막상 및/또는 액적상의 액체 (LQ) 를 신속하게 제 2 액체 회수구 (241) 로부터 회수할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서도, 제 2 액체 회수구 (241) 의 근방에, 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 트랩 부재 (60, 160) 를 형성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서도, 상기 서술한 제 6 실시형태와 마찬가지로, 기판 (P) 의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구를 제 2 액체 회수구 (241) 가 형성된 액체 회수 부재 (240) 와는 별개의 부재에 형성하도록 해도 된다.

<제 8 실시형태>

다음으로, 제 8 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는,노즐 부재 (20) 의 변형예에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 주요 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 혹은 생략한다. 또 제 8 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 이외의 구성은 제 1 실시형태와 동일하지만, 제 2 ∼ 제 7 실시형태에 제 8 실시형태의 노즐 부재를 적용할 수 있음은 당연하다.

도 19 는, 제 8 실시형태에 관련된 노즐 부재 (120), 트랩 부재 (60), 및 액체 회수 부재 (40) 의 근방을 하측으로부터 본 사시도, 도 20 은 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 19 및 도 20 에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (120) 에 있어서, 제 1 액체 회수구 (22) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 Y 축 방향 (주사 방향) 으로 연장되는 제 1 연장 영역 (EA1) 의 외측에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 액체 회수구 (122) 는, Y 축 방향에 관하여 제 1 연장 영역 (EA1) 의 양측에 배치되어 있다. 제 1 연장 영역 (EA1) 의 X 축 방향의 크기는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 단면 형상의 X 축 방향의 크기 (투영 영역 (AR) 의 X 축 방향의 크기) 와 거의 동등하다.

상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 노즐 부재 (120) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하도록, 또한 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 형성되고, 기판 (P) 의 표면과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지 가능한 랜드면 (127) 을 갖고 있다. 랜드면 (127) 은 액체 (LQ) 에 대하여 친액성을 갖고 있다. 랜드면 (127) 은 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 표면 (XY 평면) 과 거의 평행하다. 본 실시형태에 있어서는, 랜드면 (127) 의 외형은 X 축 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상이다. 랜드면 (127) 의 X 축 방향의 크기는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 X 축 방향의 크기보다 크다. 그리고, 제 1 액체 회수구 (122) 는 랜드면 (127) 에 대하여 Y 축 방향 (주사 방향) 으로 연장되는 제 2 연장 영역 (EA2) 의 외측에 배치되어 있다.

제 2 연장 영역 (EA2) 은 제 1 연장 영역 (EA1) 을 포함하고, 제 2 연장 영역 (EA2) 의 X 축 방향의 크기는 제 1 연장 영역 (EA1) 의 X 축 방향의 크기보다 크다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 액체 회수구 (122) 는, Y 축 방향에 관하여 제 1 연장 영역 (EA1) 을 포함하는 제 2 연장 영역 (EA2) 의 양측에 배치되어 있다.

또한, 노즐 부재 (120) 는 기판 (P) 의 표면과 대향하도록, 또한 랜드면 (127) 에 대하여 Y 축 방향 양측의 각각에 형성된 경사면 (127S) 을 갖고 있다. 경사면 (127S) 도, 랜드면 (127) 과 마찬가지로, 액체 (LQ) 에 대하여 친액성 (예를 들어, 액체 (LQ) 의 접촉각이 40˚ 이하) 을 갖고 있다. 경사면 (127S) 은 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지 가능하다. 경사면 (127S) 은 기판 (P) 의 표면에 대하여 랜드면 (127) 보다 이격된 위치에 형성되어 있다. 구체적으로는, 경사면 (127S) 은 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 으로부터 Y 축 방향에 관하여 외측을 향함에 따라 기판 (P) 과의 거리가 커지도록 경사져 있다. 또한, 랜드면 (127) 과 경사면 (127S) 사이에는 단차 (段差) 가 거의 없다. 경사면 (127S) 의 X 축 방향의 크기는 랜드면 (127) 의 X 축 방향의 크기와 거의 동등하다. 즉, 제 2 연장 영역 (EA2) 은 경사면 (127S) 을 포함한다.

즉, 제 1 액체 회수구 (122) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 X 축 방향 양측의 각각에서, Y 축 방향으로 연장되도록 서로 대략 평행하게 형성되어 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 제 1 액체 회수구 (122) 에는 다공 부재 (134) 가 배치되어 있다. 랜드면 (127) 의 양측에 배치된 다공 부재 (134) 의 하면 (135) 은 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P) 의 표면 (XY 평면) 과 거의 평행하고, 경사면 (127S) 의 양측에 배치된 다공 부재 (134) 의 하면 (135) 은 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 으로부터 Y 축 방향에 관하여 외측을 향함에 따라 기판 (P) 과의 거리가 커지도록 경사져 있다. 본 실시형태에 있어서는, 랜드면 (127) 의 양측에 배치된 다공 부재 (134) 의 하면 (135) 과 랜드면 (127) 은 거의 면일하다. 경사면 (127S) 의 양측에 배치된 다공 부재 (134) 의 하면 (135) 과 경사면 (127S) 도 거의 면일하다.

본 실시형태에 있어서는, 랜드면 (127) 의 외형이 작고, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 충분히 액체 (LQ) 로 채울 수 있는 범위내에서 액침 공간 (LS) 을 작게 할 수 있다. 이로써, 액체 (LQ) 의 누출을 억제할 수 있어, 노광 장치 (EX) 의 컴팩트화를 도모할 수 있다. 또한, 액침 공간 (LS) 을 형성한 상태에서 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 이동시킨 경우에도, 기판 (P) 상에서 액체 (LQ) 가 박막이 되거나 액적이 되거나 하는 것이 억제된다.

또한, 제 1 액체 회수구 (122) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 Y 축 방향으로 연장되는 연장 영역 (EA1, EA2) 의 외측에 배치되어 있다. 그 때문에, 예를 들어 기판 (P) 이 XY 평면내에 있어서 Y 축 방향과 경사지는 방향으로 이동하거나, 혹은 X 축 방향으로 이동하는 경우에도, 제 1 액체 회수구 (122) 에 의해 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있어, 액체 (LQ) 가 누출되거나 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 액침 공간 (LS) 을 형성한 상태에서 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 이동시킨 경우에도, 제 1 액체 회수구 (122) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대하여 Y 축 방향으로 연장되는 연장 영역 (EA1, EA2) 의 외측에 배치되어 있으므로, 예를 들어 액체 (LQ) 가 과잉으로 회수되는 것을 억제하여, 액침 공간 (LS) 을 양호하게 형성하면서 노광할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 액체 (LQ) 와 접촉 가능한 노즐 부재 (120) 의 액체 접촉면 (랜드면 (127), 경사면 (127S), 및 다공 부재 (134) 의 하면 (135) 을 포함한다) 에는 단차가 거의 없기 때문에, 액체 (LQ) 중으로의 기포의 혼입, 혹은 액체 (LQ) 의 누출을 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 8 실시형태에 있어서, 복수의 트랩 부재 (60, 160) 가 직사각형의 프레임상으로 배치되어 있지만, 직사각형에 한정하지 않고, 예를 들어 팔각형의 프레임상으로 복수의 트랩 부재를 배치해도 되며, 원형의 프레임상으로 복수의 트랩 부재를 배치해도 된다. 복수의 판상 트랩 부재를 원형의 프레임상으로 배치하는 경우에는, 모든 판상 트랩 부재를 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (종단 광학 소자 (FL) 의 광축 (AX)) 에 대하여 방사상으로 배치할 수 있 다.

또한, 트랩 부재 (60, 160) 는 판상에 한정하지 않고, 다른 형상이어도 된다. 예를 들어, 트랩 부재가 봉상, 혹은 사상 (絲狀) 부재이어도 된다.

또한, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 8 실시형태에 있어서는, 트랩 부재 (60, 160) 및/또는 제 2 액체 회수구 (41, 141, 241) 를 노즐 부재 (20) 를 둘러싸도록 배치하고 있는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 Y 축 방향에 관하여 광로 공간 (K) 의 양측 등, 기판 (P) 상에서 액체 (LQ) 가 박막 및/또는 액적이 되기 쉬운 방향 (위치) 에만 트랩 부재 및/또는 제 2 액체 회수구를 배치하도록 해도 된다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 상기의 각 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 이 노즐 부재 (20, 120) 와 대향하고 있는 상태에서 액침 공간 (LS) 을 형성하는 경우에 대하여 설명했지만, 노즐 부재가 다른 물체 (예를 들어 기판 스테이지 (2) 의 상면) 와 대향하고 있는 경우에도, 그 물체 상에 액체 (LQ) 가 잔류하는 것이 방지되어, 그 물체의 오염 등을 방지할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태의 액체 (LQ) 는 물이지만, 물 이외의 액체이어도 되며, 예를 들어 노광광 (EL) 의 광원이 F₂ 레이저인 경우, 이 F₂ 레이저광은 물을 투과하지 않으므로, 액체 (LQ) 로서는 F₂ 레이저광을 투과 가능한 예를 들어, 과불화폴리에테르 (PFPE) 나 불소계 오일 등의 불소계 유체이어도 된다. 또한, 액체 (LQ) 로서는, 그 밖에도 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있어 가능한 한 굴절률이 높고, 투영 광학계 (PL) 나 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 안정적인 것 (예를 들어, 시더유 (cedar oil)) 을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 액체 (LQ) 로서는 굴절률이 1.6 ∼ 1.8 정도인 것을 사용해도 된다. 또한, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어, 1.6 이상) 재료로 광학 소자 (LS1) 를 형성해도 된다.

여기서, 순수보다 굴절률이 높은 (예를 들어, 1.5 이상의) 액체 (LQ) 로서는, 예를 들어 굴절률이 약 1.50 인 이소프로판올, 굴절률이 약 1.61 인 글리세롤 (글리세린) 과 같은 C-H 결합 혹은 O-H 결합을 갖는 소정 액체, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 소정 액체 (유기 용제), 혹은 굴절률이 약 1.60 인 데카린 (Decalin : Decahydronaphthalene) 등을 들 수 있다. 또한, 액체 (LQ) 는 이들 액체 중 임의의 2 종류 이상의 액체를 혼합한 것이어도 되고, 순수에 이들 액체의 적어도 하나를 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 또한, 액체 (LQ) 는 순수에 H⁺, Cs⁺, K⁺, Cl^-, SO₄ ^2-, PO₄ ^2- 등의 염기 또는 산을 첨가 (혼합) 한 것이어도 되고, 순수에 Al 산화물 등의 미립자를 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 또한, 액체로서는, 광의 흡수 계수가 작고, 온도 의존성이 적고, 투영 광학계 및/또는 기판의 표면에 도포되어 있는 감광재 (또는 탑코트막 혹은 반사 방지막 등) 에 대하여 안정적인 것이 바람직하다. 액체로서 초임계 유체를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 기판에는 액체로부터 감광재나 기재를 보호하는 탑코트막 등을 형성할 수 있다. 또한, 종단 광학 소자를, 예를 들어 석영 (실리카), 혹은 불화칼슘 (형석), 불화바륨, 불화스트론튬, 불화리튬, 및 불화나트륨 등의 불화 화합물의 단결정 재료로 형 성해도 되고, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어, 1.6 이상) 재료로 형성해도 된다. 굴절률이 1.6 이상인 재료로서는, 예를 들어 국제 공개 제2005/059617호 팜플렛에 개시되는 사파이어, 이산화게르마늄 등, 혹은 국제 공개 제2005/059618호 팜플렛에 개시되는 염화칼륨 (굴절률은 약 1.75) 등을 사용할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 간섭계 시스템을 이용하여, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 위치 정보를 계측하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 기판 스테이지의 상면에 형성되는 스케일 (회절 격자) 을 검출하는 인코더 시스템을 이용해도 된다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템의 양방을 구비하는 하이브리드 시스템으로 하고, 간섭계 시스템의 계측 결과를 이용하여 인코더 시스템의 계측 결과의 교정 (캘리브레이션) 을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 사용하거나, 혹은 그 양방을 사용하여 기판 스테이지의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태의 투영 광학계는, 종단 광학 소자 (FL) 의 이미지면측의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우고 있지만, 국제 공개 제2004/019128호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 종단 광학 소자 (FL) 의 물체면측의 광로 공간도 액체로 채우는 투영 광학계를 채용할 수도 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 노즐 부재의 구성은 상기 서술한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 국제 공개 제2004/086468호 팜플렛, 국제 공개 제2005/024517호 팜플렛에 개시되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태의 기판 (P) 으로서는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼 뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용 유리 기판, 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼, 혹은 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성 석영, 실리콘 웨이퍼), 또는 필름 부재 등이 적용된다. 또한, 기판은 그 형상이 원형에 한정되는 것이 아니고, 직사각형 등 다른 형상이어도 된다.

노광 장치 (EX) 로서는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동시켜 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지시킨 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하고, 기판 (P) 을 순차적으로 스텝 이동시키는 스텝·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다.

또한, 노광 장치 (EX) 로서는, 제 1 패턴과 기판 (P) 을 거의 정지시킨 상태에서 제 1 패턴의 축소 이미지를 투영 광학계 (예를 들어, 1/8 축소 배율로 반사 소자를 포함하지 않는 굴절형 투영 광학계) 를 이용하여 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 다시 그 후에, 제 2 패턴과 기판 (P) 을 거의 정지시킨 상태에서 제 2 패턴의 축소 이미지를 그 투영 광학계를 이용하여, 제 1 패턴과 부분적으로 중첩시켜 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 스티치 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 스티치 방식의 노광 장치로서는, 기판 (P) 상에서 적어도 2 개의 패턴을 부분적으로 중첩시켜 전사하고, 기판 (P) 을 순차 이동시키는 스텝·앤드·스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호, 일본 공표특허공보 2000-505958호 등에 개시되어 있는 바와 같은 복수의 기판 스테이지를 구비한 멀티 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-135400호 (대응 국제 공개 1999/23692), 및 일본 공개특허공보 2000-164504호 (대응 미국 특허 제6,897,963호) 등에 개시되어 있는 바와 같이, 기판을 유지하는 기판 스테이지와는 독립적으로 이동 가능함과 함께, 계측 부재 (예를 들어, 기준 마크가 형성된 기준 부재 및/또는 각종 광전 센서 등) 를 탑재한 계측 스테이지를 구비하고 있어도 된다. 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 복수의 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 계측 스테이지를 구비하는 노광 장치에서는, 예를 들어 전술한 공간 이미지 계측기를 포함하는 복수의 계측 부재를 모두 계측 스테이지에 형성해도 되지만, 그 복수의 계측 부재의 적어도 하나를 기판 스테이지에 형성해도 된다.

다른 실시형태에 있어서, 가변의 패턴을 생성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크, 액티브 마스크, 혹은 패턴 제너레이터라고도 불린다) 를 사용할 수 있다. 전자 마스크로서, 예를 들어 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광 변조기 : Spatial Light Modulator (SLM) 라고도 불린다) 의 일종인 DMD (Deformable Micro-mirror Device 또는 Digital Micro-mirror Device) 를 이용할 수 있다. DMD 는 소정의 전자 데이터에 기초하여 구동시키는 복수의 반사 소자 (미소 미러) 를 갖고, 복수의 반사 소자는 DMD 의 표면에 2 차원 매트릭스상으로 배열되고, 또한 소 자 단위로 구동되어 노광광을 반사, 편향시킨다. 각 반사 소자는 그 반사면의 각도가 조정된다. DMD 의 동작은 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 제어 장치는 기판 상에 형성해야 할 패턴에 따른 전자 데이터 (패턴 정보) 에 기초하여 각각의 DMD 의 반사 소자를 구동시켜, 조명계에 의해 조사되는 노광광을 반사 소자로 패턴화한다. DMD 를 사용함으로써, 패턴이 형성된 마스크 (레티클) 를 이용하여 노광하는 경우에 비해, 패턴이 변경되었을 때에, 마스크의 교환 작업 및 마스크 스테이지에 있어서의 마스크의 위치 맞춤 조작이 불필요하게 된다. 또한, 전자 마스크를 사용하는 노광 장치에서는, 마스크 스테이지를 형성하지 않고, 기판 스테이지에 의해 기판을 X 축 및 Y 축 방향으로 이동시키기만 해도 된다. 또한, 기판 상에서의 패턴의 이미지의 상대 위치를 조정하기 위하여, 예를 들어 액추에이터 등에 의해, 패턴을 각각 생성하는 전자 마스크의 상대 위치를 조정해도 된다. 또한, DMD 를 사용한 노광 장치는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-313842호, 일본 공개특허공보 2004-304135호, 미국 특허 제6,778,257호에 개시되어 있다.

노광 장치 (EX) 의 종류로서는, 기판 (P) 에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용 노광 장치, 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD), 마이크로 머신, MEMS, DNA 칩, 혹은 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 광투과성의 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴·감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크를 사용하였지만, 이 마스크 대신에, 예를 들어 미국 특허 제6,778,257호에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 혹은 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크를 이용해도 된다.

또한, 국제 공개 제2001/035168호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 무늬를 기판 (P) 상에 형성함으로써, 기판 (P) 상에 라인·앤드·스페이스 패턴을 노광하는 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 법령으로 허용되는 한, 상기 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보 및 미국 특허 등의 개시를 원용하여 본문의 기재된 일부로 한다.

상기 서술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위하여, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있음은 당연하다. 각종 서브 시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 행해져, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 단계 201, 이 설계 단계에 근거한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 상기 서술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 노광 공정 및 노광 후의 기판을 현상하는 현상 공정 등을 포함하는 기판 처리 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함한다) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.

Claims (31)

1. 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,

   상기 기판의 표면과 대향하도록 배치되고, 상기 기판의 표면과의 사이에 액침 공간이 형성되는 제 1 부재와,

   상기 기판의 표면에 존재하는 액체를 트랩하는 제 2 부재로서, 상기 제 2 부재와 상기 기판의 거리가 상기 제 1 부재와 상기 기판의 거리보다 작은 상기 제 2 부재를 구비하는, 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 부재는 상기 기판의 표면과 대향하도록 배치된 제 1 액체 회수구를 갖고,

   상기 제 2 부재는 상기 노광광의 광로 공간에 대하여 상기 제 1 액체 회수구의 외측에 형성되어 있는, 노광 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 부재의 근방에 배치되고, 상기 제 2 부재에 의해 트랩된 액체를 회수하는 제 2 액체 회수구를 추가로 구비하는, 노광 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 부재는 상기 제 2 액체 회수구를 향하는 유체의 흐름을 가이드하도록 배치되어 있는, 노광 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 부재는 상기 제 2 액체 회수구를 향하여 흐르는 유체의 유속을 높이도록 배치되어 있는, 노광 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 부재는 상기 제 1 액체 회수구에서 다 회수되지 못하고 상기 기판 상에 존재하는 액체를 트랩하는, 노광 장치.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 부재는, 상기 기판의 표면과 대향하도록, 또한 상기 노광광의 광로 공간을 둘러싸도록 형성된 평탄부로서, 상기 기판의 표면과의 사이에 액체가 유지되는 상기 평탄부를 갖고,

   상기 제 1 액체 회수구는, 상기 노광광의 광로 공간에 대하여 상기 평탄부의 외측에 배치되고,

   상기 제 2 부재와 상기 기판의 거리가 상기 평탄부와 상기 기판의 거리보다 작은, 노광 장치.
8. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 상기 기판의 주사 노광이 실행되고,

   상기 제 1 액체 회수구는, 상기 노광광의 광로 공간에 대하여 적어도 상기 소정 방향으로 연장되는 연장 영역의 외측에 배치되어 있는, 노광 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 액체 회수구는, 상기 소정 방향에 관하여 상기 연장 영역의 양측에 배치되어 있는, 노광 장치.
10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 부재는 상기 노광광의 광로 공간을 둘러싸도록 배치되어 있는, 노광 장치.
11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 부재는 가요성 부재를 포함하는, 노광 장치.
12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 부재는 복수의 판상 부재를 포함하는, 노광 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 복수의 판상 부재의 적어도 일부는 상기 노광광의 광로 공간에 대하여 방사상으로 배치되어 있는, 노광 장치.
14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판과 대향하도록 배치되고, 상기 노광광이 사출되는 광학 부재를 추가로 구비하고,

    상기 제 2 부재는, 상기 광학 부재의 광축을 포함하는 면과 교차하는 방향을 따라 배치된 복수의 부재를 포함하는, 노광 장치.
15. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 부재를 이동 가능하게 지지하는 지지 장치를 추가로 구비하고,

    상기 지지 장치는, 상기 제 2 부재의 이동에 의해, 상기 제 2 부재와 상기 기판의 표면의 거리를 조정 가능한, 노광 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 지지 장치는 탄성체를 포함하는, 노광 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 탄성체는 내부 공간을 갖고,

    상기 지지 장치는 상기 내부 공간의 기체의 압력을 조정함으로써, 상기 제 2 부재와 상기 기판의 표면의 거리를 조정하는, 노광 장치.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 지지 장치는 상기 제 2 부재를 이동시키는 구동 장치를 포함하는, 노광 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 제 2 부재와 상기 기판의 표면의 거리를 검출하는 검출 장치와,

    상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 제 2 부재와 상기 기판이 접촉하지 않도록 상기 구동 장치를 제어하는 제어 장치를 추가로 구비한, 노광 장치.
20. 제 18 항에 있어서,

    상기 노광광의 광로 공간에 대하여 상기 제 2 부재의 외측에 형성되고, 상기 기판의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구를 추가로 구비한, 노광 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 지지 장치는, 상기 기판의 표면과 대향하는 하면을 갖고, 상기 제 2 부재를 지지하는 지지 부재를 갖고,

    상기 기체 분출구는, 상기 지지 부재의 하면에 형성되어 있는, 노광 장치.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 기체 분출구로부터 기체를 분출함으로써, 상기 기판의 표면과 상기 지지 부재의 하면 사이에 가스 베어링이 형성되는, 노광 장치.
23. 제 18 항에 있어서,

    상기 지지 장치는, 상기 제 1 부재로부터 기계적으로 분리되어 상기 제 2 부재를 지지하는, 노광 장치.
24. 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,

    상기 기판의 표면과 대향하도록 배치된 제 1 액체 회수구를 갖고, 상기 기판의 표면과의 사이에 액침 공간이 형성되는 제 1 부재와,

    상기 기판의 표면에 존재하는 액체를 회수하기 위한 제 2 액체 회수구로서, 상기 제 2 액체 회수구와 상기 기판의 표면의 거리가 상기 제 1 부재와 상기 기판의 거리보다 작은 상기 제 2 액체 회수구와,

    상기 노광광의 광로 공간에 대하여 상기 제 2 액체 회수구의 외측에 배치되고, 상기 기판의 표면을 향하여 기체를 분출하는 기체 분출구를 구비하는, 노광 장치.
25. 제 24 항에 있어서,

    상기 제 2 액체 회수구와 상기 기체 분출구를 갖는 액체 회수 부재를 추가로 구비하고,

    상기 기체 분출구로부터 기체를 분출함으로써, 상기 액체 회수 부재와 상기 기판의 표면 사이에 가스 베어링이 형성되는, 노광 장치.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 액체 회수 부재를 이동 가능하게 지지하는 지지 장치를 추가로 구비하고,

    상기 지지 장치는, 상기 액체 회수 부재의 이동에 의해, 상기 액체 회수 부재와 상기 기판의 표면의 거리를 조정 가능한, 노광 장치.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 지지 장치는 탄성체를 포함하는, 노광 장치.
28. 제 26 항에 있어서,

    상기 지지 장치는 상기 액체 회수 부재를 이동시키는 구동 장치를 포함하는, 노광 장치.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 액체 회수 부재와 상기 기판의 표면의 거리를 검출하는 검출 장치와,

    상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 액체 회수 부재와 상기 기판이 접촉하지 않도록 상기 구동 장치를 제어하는 제어 장치를 추가로 구비한, 노광 장치.
30. 제 26 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지 장치는 상기 제 1 부재로부터 기계적으로 분리되어 상기 액체 회수 부재를 지지하는, 노광 장치.
31. 삭제

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